Cómo conducir Luxeon Rebel LED

Estaba trabajando en un proyecto sobre la construcción de un controlador LED de alta potencia como luz de excitación para excitar la fluorescencia en el tejido vegetal. Quiero encender y apagar el LED alrededor de 200 Hz ~ 10 KHz. Se me ocurrió el siguiente circuito:ingrese la descripción de la imagen aquí

Después de terminar de construir el circuito, quiero medir el voltaje en el LED. En primer lugar, no estoy exactamente seguro de si la forma en que medí es correcta. Coloqué las dos sondas en el ánodo y el cátodo del LED por separado y utilicé la función matemática en el osciloscopio para restarlo y luego obtuve la forma de onda del voltaje a través del LED. Por cierto, no tengo sondas diferenciales.

La forma de onda que esperaba obtener debería ser cuando apago el MOSFET, el voltaje a través del LED debería ser 0 y cuando enciendo el MOSFET, el voltaje a través del LED debería ser casi como 14V.

Sin embargo, termino obteniendo algo como esto: aplico la señal PWM a la puerta del MOSFET a 200 Hz que se muestra a continuación (onda amarilla)

Luego, la onda verde es el cátodo del LED y la onda azul es el ánodo del LED que se muestra a continuación.

Después de usar la función matemática restarla, obtuve la forma de onda rosa como esta:

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Como puede ver aquí, el LED parece no apagarse por completo. Cuando el MOSFET está apagado, todavía hay algo de voltaje en el LED.

¿Alguien sabe por qué causa este problema? ¿Alguien tiene alguna idea de cómo solucionar este problema y modificar el circuito? ¿Tiene alguna otra forma de conducir y encender y apagar el LED del lexuon rebel?

Agradezco cualquier ayuda que me puedan brindar!

El LED que uso es luxeon Rebel Royal Blue (tres de ellos en serie)

El MOSFET que uso es STP14NK50ZFP

Respuestas (1)

Debe medir el voltaje a través de la resistencia de 3 ohmios en lugar de a través del LED. Eso representará la corriente, y la corriente es bastante proporcional al brillo.

Asegúrate de que tus 3 Ω La resistencia es de tipo no inductivo (no bobinado).

El voltaje solo está vagamente relacionado con el brillo en un LED. Si insiste en medir el voltaje a través del LED, ponga un 200 Ω Resistencia no inductiva de 1 W a través de él.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Parcela sin R4

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con R4

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¡Gracias! Todavía estoy confundido sobre cómo verificar que el LED se haya apagado por completo cuando el MOSFET está apagado.
Si la corriente está cerca de cero, entonces el LED está completamente apagado.
El voltaje a través de la resistencia es de alrededor de 0V cuando el MOSFET se está apagando. Pero, ¿puede explicar nuevamente por qué medir el voltaje a través del LED no tiene sentido para decir que el LED se apagó?
El MOSFET tiene capacitancia DS y el LED tiene capacitancia (y su sonda tiene una alta impedancia), por lo que el voltaje del LED tenderá a ir en algún lugar entre el LED Vf (encendido) y 0V, luego cambiará lentamente a un voltaje diferente basado en fugas e impedancia de entrada (probablemente cerca de 0V).
Consulte la edición anterior que muestra una simulación con y sin la resistencia. El 10M representa la impedancia de la sonda. Puede ver que el voltaje del LED cae a solo alrededor de 600 mV durante el período de apagado de 50 useg (pero la corriente es cercana a cero). Con la resistencia, la pequeña cantidad de energía en la capacitancia se drena rápidamente y el voltaje del LED cae casi a cero muy rápidamente.
OK. ¿Eso significa que necesito agregar una resistencia (R4) a través del LED? O su simulación simplemente prueba que la medida del voltaje a través del LED no es correcta y en realidad se está encendiendo y apagando. De hecho, mido el voltaje a través de la resistencia con el mismo circuito. Por favor, vea la edición anterior. El voltaje parece ir a cero. Solo asegúrese de que el LED se haya apagado, ¿verdad?
Siempre que la corriente llegue a cero, no habrá luz proveniente de la unión del LED, incluso si hay un poco de voltaje residual. Los LED no son óhmicos, por lo que un poco de voltaje no significa nada en lo que respecta a la luz.
¿Es necesario que agregue R2 en la puerta del MOSFET? Cuál es el propósito de eso?
Limita la corriente de la puerta y ralentiza un poco la conmutación. Si tiene un controlador que puede conducir grandes corrientes, a menudo es una buena idea. Si su conductor es débil, no es necesario. En este caso, el sim es probablemente una fuente de voltaje ideal, por lo que pensé que la corriente alta podría interferir con la simulación.
OK. Puede que no sea necesario para mí. Además, dado que el LED ha sido modulado por el PWM. No siempre está encendido. ¿Cuál sería la forma correcta de medir la corriente a través del circuito? ¿Debería usar un multímetro para medir el voltaje a través de la resistencia y usar V/R o simplemente debería prestar atención al voltaje a través de la resistencia cuando el LED está encendido y usar V/R para obtener la corriente?
Lo último sería mejor, creo, usando el alcance.
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