555 Temporizador Deja de funcionar después de unos segundos

Estoy construyendo un atenuador de LED con un temporizador 555 (sí, es lamentable, lo sé). Lo uso para producir fotogramas planos fotográficos que requieren campos de iluminación perfectos incluso con velocidades de obturación tan bajas como 1/1000 de segundo. Quería construir un atenuador de luz variable que operara en una frecuencia PWM superior a 10kHz. He construido todo en una placa de prueba y estaba funcionando muy bien. Ahora he soldado todo a un PCB de prototipos y las cosas se ponen raras. No estoy seguro si algo se perdió en la traducción, pero recuerdo ejecutar este circuito durante casi 1 hora, probando corrientes y caídas de voltaje.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Simulación con circuitjs: Ejecutar simulación

La puesta en marcha

Conduzco un sistema LED que es una especie de caja negra para mí. Todo lo que sé oficialmente es que es un sistema de 12V. He medido la carga y hay 350mA de corriente fluyendo a través de mi fuente de alimentación cuando conecto el sistema LED con 12V. Esto indica una resistencia total de ~ 34,3 ohmios.

Ahora estoy manejando el LED con un NPN darlington BJT con un hFE de ~ 1000. Es un transistor TIP212. ¿Quizás no sea la elección perfecta? Eso es lo que tengo, junto con la versión PNP TIP y algunos BJT de baja corriente. El temporizador 555 reduce mi voltaje a 9.86 V en la salida y, según entendí, para mantener la polarización directa, Vc no puede ser mayor que Vb - 0.7 (?!). Dado que esta es una configuración Darlington, supongo que es por eso que solo mido 8.66V en Vc, aunque conectado directamente al suministro de 12V.

Decidí que, debido a la calidad suficiente que obtengo con 8,66 V (necesito una luz muy tenue), me quedaré con eso. Estimé ingenuamente que la carga del LED rondaba los 252 mA. Según la teoría, debería, por lo tanto, tener 0,25 mA en Ib, ¿verdad? Eso significaría una resistencia Rb de ~ 40kOhm, ¿verdad? Lo intenté, pero el Ib actual era limitado y no pude entender por qué. Empecé ejercicios de prueba y error y aterricé en 10kOhm. Mi método de prueba durante la prueba y error fue bastante científico, pero midí la intensidad de la luz y la comparé con un brillo directo de 8,66 V.

Problema y síntomas:

Después de soldar todo a una PCB de prototipos (se adjunta el esquema), mi sistema comenzó a mostrar síntomas. Hubo un parpadeo que comenzó a empeorar y luego la función de atenuación desapareció. El LED tenía el mismo brillo incluso con la resistencia variable más baja. Medí la salida del temporizador 555 usando mi osciloscopio y solo había corriente directa sin ninguna modulación. Si desconecto el circuito por un tiempo y lo vuelvo a conectar, el PWM se muestra durante unos 3 segundos, antes de que se vuelva a aplanar. Además, el aplanamiento es inmediato.

Sé que muchos de ustedes probablemente ya ven 10 cosas que estoy haciendo mal, y tengo muchas ganas de escuchar de qué se trata :-)

¡¡¡¡Feliz año nuevo!!!!

Actualización 01.01.2019

Mientras tanto, realicé algunas pruebas más y, gracias a las preguntas y respuestas sobre esta pregunta, he estado ejecutando algunas simulaciones con circuitjs. También probé cambiar del darlington NPN BJT a un MOSFET de potencia (HEXFET de IR). Ejecutar algunas pruebas en simulación me hizo darme cuenta de un problema que puede ocurrir si la resistencia variable (potenciómetro) se baja completamente para tener solo una resistencia mínima. El simulador de circuitos debe tener un potenciómetro con valores min/max de muy baja resistencia. Me di cuenta de que, en combinación con el condensador de 10 nF, había un pico de voltaje negativo en la ruta del disparador y del umbral en el circuito cada vez que se descargaba la tapa. Para evitar eso, introduje una resistencia de 150 ohmios en serie con el potenciómetro. He vuelto a soldar mi PCB y el problema parece haber desaparecido. También aplicaré este cambio a la placa PCB anterior, que es la que publiqué en esta pregunta, y verificaré si el pico de voltaje negativo también está causando el problema allí. ¿Alguien sabe si lo que observé podría ser la raíz de mi problema y los síntomas que estoy viendo?