convertidor reductor para LED de alta corriente

Mi primera pregunta aquí:

Quiero hacer un suministro de corriente ajustable simple para algunos LED que tengo (aproximadamente 3 V y hasta 3 amperios). Decidí no usar un solo FET para controlar la corriente, ya que tendría que disipar hasta 9 W de calor. Para un circuito de este tipo, no me importa un poco de ondulación (por encima de, digamos, 10 kHz) en la corriente, ya que está impulsando un LED que está impulsando fósforos de todos modos (los LED son blancos).

No soy ingeniero eléctrico, así que tengo la pregunta:

¿Funcionaría el circuito de abajo (que saqué de mi trasero)? No he visto nada demasiado similar en línea. Aparte de alguna ondulación igual a la histéresis (dividida por R1), ¿hay algún problema? ¿Existe algún problema con el establecimiento de la frecuencia de oscilación correcta? ¿Debería elegir valores de componentes para apuntar a una frecuencia específica (solo iba a elegir> 20 kHz en caso de que algo vibre)?

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Haga una búsqueda de "convertidor de dinero histerético" para obtener algunas ideas. No estoy seguro de que el circuito que tiene configurado funcione.
¿Hay algún objetivo de diseño no mencionado que requiera control de intensidad mediante la regulación actual en lugar del enfoque PWM más común? Si usa PWM y enciende o apaga completamente el MOSFET, la carga de disipación en el MOSFET se vuelve mucho más pequeña que los 9 vatios estimados mencionados.
Creo que no entiendes cómo los LED son generalmente PWMed. Todavía están limitados por corriente con una resistencia o impulsados ​​​​desde una fuente de corriente. Por el bien de esta pregunta y mis objetivos, no está bien desperdiciar 9 vatios en un transistor o resistencia. Y si ya tuviera una fuente de corriente, este circuito sería redundante
@ user1816847 No, entiendo los mecanismos lo suficientemente bien. Estoy tratando de entender si el quid del problema es la regulación actual o el control de intensidad. Básicamente, " Díganos el problema real, no solo su hipótesis sobre cómo resolverlo ". Su comentario ahora brinda la claridad de que la pérdida de energía es una preocupación, incluso si no está en el MOSFET en sí, la pregunta dejó eso ambiguo. Todavía sugeriría aclarar un poco la pregunta, pero eso depende de usted.

Respuestas (2)

Su idea está bien, pero la topología exacta de su circuito no lo está. Su mayor problema es que la resistencia de detección de corriente R1 no está en el camino de la corriente de descarga del inductor. Eso significa que es inútil como retroalimentación para decidir cuándo volver a encender el FET. Informará que no hay corriente siempre que el FET esté apagado.

Una forma de arreglar esto es poner R1 en el lado alto, inmediatamente en serie con el LED superior. Luego, el voltaje de control se referencia al suministro en lugar de a tierra y la lógica debe invertirse, pero el concepto debería funcionar. Dado que está utilizando un potenciómetro para producir el voltaje de control, puede conectarse fácilmente al revés para producir la señal de referencia de suministro. Sin embargo, necesitará un amplificador operacional con un rango de modo común que se extienda al suministro positivo.

Otra posibilidad es mantener R1 donde está y usar un interruptor lateral alto en lugar del interruptor lateral bajo que se muestra ahora. De esa manera, R1 siempre está directamente en serie con el inductor. El ánodo de D1 entonces iría a tierra.

Los problemas difíciles serán lidiar con la velocidad de respuesta del opamp, calcular cuidadosamente los perfiles de carga y descarga del inductor y asegurarse de que el inductor nunca se sature. Existe la posibilidad de que el circuito sea metaestable, pero eso por sí solo no debería causar ningún problema siempre que las oscilaciones generales sean de frecuencia lo suficientemente alta.

Puedo ver a dónde vas con esto, pero el circuito no oscilará. Hice una simulación rápida y se me ocurrió este diagrama: -ingrese la descripción de la imagen aquí

Tenga en cuenta que modelé sus LED con una resistencia 20R y que este circuito necesita refinarse para que funcione correctamente con sus requisitos.

V2 es el voltaje de demanda y actualmente está configurado en 0,05 V, lo que significa que la demanda es muy baja, es decir, la carga de 20R toma alrededor de 20 mA. Con V2 a 1V hay 200mA en la carga. Como digo, esto necesitará refinarse para sus circuitos, pero debería darle una buena idea de cómo hacer que oscile. El truco es R5 y C1 y tomar R4 de la resistencia de detección actual R1. Entonces debería funcionar, pero necesita refinarse, ¿lo mencioné?

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