¿Cuáles son algunos métodos para lograr un brillo LED constante en grandes rangos de temperatura?

Me gustaría regular la salida de flujo de luz de un diodo LED o láser en todo su rango de temperatura de funcionamiento variando la corriente.

¿Cuáles son algunos métodos diferentes para lograr esto?

Editar: Esto es para una aplicación de sensor. Estoy intentando medir la posición bloqueando la luz sobre un fotodiodo. Sin embargo, si el flujo del LED cambia, parecerá que la posición está cambiando, cuando en realidad no es así.

¿A qué rango te refieres? ¿Corriente o temperatura?
En su rango de temperatura, me gustaría variar la corriente automáticamente a medida que cambia la temperatura, manteniendo constante el flujo de luz fuera del LED.
Puede ser el fototransistor que es sensible a la temperatura.
@Rocketmagnet - Muy buen punto. Hice un comentario al respecto en mi respuesta. Espero que no te importe.

Respuestas (5)

Su pregunta original mencionaba un sensor, que ahora parece haber desaparecido. ¿Con qué precisión desea mantener esa luminosidad constante? Si es para efectos visuales, no tiene sentido: la sensibilidad de tu ojo sigue una curva logarítmica, de modo que puede soportar tanto la luz de la luna de 1 lux como la luz del sol de 100 000 lux. Por lo tanto no es muy sensible a pequeños cambios de luminosidad.

La mayoría de los fabricantes de LED darán una relación lineal entre la corriente y la luminosidad, por lo que para que esta última sea constante solo tienes que mantener la corriente constante.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Sin embargo, tenga en cuenta que debe reducir la corriente a temperaturas más altas:

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Entonces, para este LED en particular, no puede superar los 5 mA si desea la misma luminosidad para 25 °C y 85 °C.

El Supertex CL25 es una fuente de corriente constante con compensación de temperatura para LED.

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Tiene un coeficiente de temperatura típico de 0,01 %/°C. Sin embargo, es de 25 mA, por lo que tendrá que usar un LED que no necesita reducirse por debajo de eso.

Rocketmagnet hace un comentario importante: "Puede ser el fototransistor que es sensible a la temperatura". (RM, espero que no le importe que lo copie aquí).
De hecho, no sirve de nada tener un controlador de LED con control de temperatura si la lectura del sensor varía mucho con la temperatura. Tendrás que investigar eso también.

Gracias, lo siento, intenté editar la pregunta para aclararla, pero parecía haberla aclarado. Esto es para una aplicación de sensor. Estoy intentando medir la posición bloqueando la luz sobre un fotodiodo. Sin embargo, si el flujo del LED cambia (debido a un cambio de temperatura), parecerá que la posición está cambiando, cuando en realidad no es así.
@kerblogglobel - (Jesús, ¡qué tipo de nick es ese! Casi me rompo los dedos al escribir eso) De todos modos, mi respuesta aún se aplica: todo lo que necesitas es corriente constante. He agregado una referencia a una fuente de corriente compensada por temperatura a mi respuesta.
¡Genial gracias! Ni siquiera sabía que existía tal parte.
@stevenvh - sin problemas. Y gracias por informarnos sobre esta interesante parte.

Detecte el LED desbloqueado con un sensor estable y ajústelo para mantener una salida constante y luego use esa luz para controlar el sensor correctamente.

es decir

El LED está estabilizado por retroalimentación.
Proporcione DOS sensores que sean lo suficientemente precisos y estables para sus necesidades.
Un sensor ve el LED a través del mecanismo de bloqueo.
El otro sensor ve el LED directamente.
Mantenga constante la iluminación del sensor desbloqueado ajustando la corriente del LED.
El sensor bloqueable ahora está controlado por un LED regulado por salida de luz.

¡Vaya, una respuesta muy breve de Russell! ;-) Solo que lo leí tres veces y no estoy seguro de entender lo que quieres decir.
@stevenvh - extendido
Gracias, eso es muy útil. Echaré un vistazo a los circuitos de retroalimentación.
Russel, ¿qué papel juega el sensor bloqueable en tu esquema? He visto circuitos de circuito cerrado con retroalimentación a través de la luz, pero solo tenían un sensor.
El sensor de desbloqueo permite estabilizar el nivel de luz. La salida del sensor bloqueable varía con la posición de un objetivo (según la descripción de su pregunta).

Me he encontrado con el mismo problema que tú en el pasado. Los fotosensores analógicos pueden ser sensores de posición excelentemente sensibles, pero sufren de temperatura, como mencionaste. La forma en que lo resolví en el pasado fue usar tres transceptores IR:

  • El transceptor 1 se configuró como sensor.
  • El transceptor 2 se configuró para tener siempre la máxima reflexión.
  • El transceptor 3 se configuró para tener siempre una reflexión cero.

Usé un ADC que tenía entradas de voltaje de referencia tanto positivas como negativas. Conecté el transceptor 2 a la entrada de referencia positiva y el transceptor 3 a la entrada de referencia negativa. El transceptor 1 se conectó a la entrada ADC.

Ahora, esto le brinda una compensación de temperatura automática perfecta en todo el rango del sensor, y también en todo el rango de temperatura. Sin embargo, todos los transceptores deben colocarse lo suficientemente cerca para estar a la misma temperatura. Es posible que esté utilizando LED y fototransistores separados, en cuyo caso, los tres LED deben estar a la misma temperatura y los tres fototransistores deben estar a la misma temperatura. Pero los LED no necesitan estar a la misma temperatura que los fototransistores.

Lamentablemente, creo que la opinión de que la corriente constante asegurará una salida de luz constante probablemente sea errónea:Intensidad vs Temperatura

Actualmente estoy tratando de hacer exactamente lo que se pide aquí, pero uso una compensación de temperatura en un fotodiodo para retroalimentación a la fuente de corriente constante y todavía estoy luchando por mantenerme confiable dentro de +/- 1% en el rango de 30C a 60C.

El siguiente es el arreglo que estoy usando con retroalimentación de fotodiodo compensado. No confíes en los valores, son de antes de que necesitara la compensación.

Compensación con foto-retroalimentación

Si puede obtener la curva adecuada, este circuito sin la retroalimentación de la foto puede ser lo suficientemente bueno y es más simple (mecánicamente y ajustable, al menos). Nuevamente, encuentre sus propios valores y OpAmp ... estos fueron solo un truco.

Versión más simple con retroalimentación compensada

Lo que ayudaría mucho a esta respuesta sería el circuito de compensación de su controlador de diodo CC. Quizás ±1% es suficiente o las necesidades del OQ...
Con mucho gusto publicaré una referencia completa una vez que haya alcanzado un resultado razonablemente cercano. En la actualidad, el único circuito que tengo todavía oscila en varios puntos porcentuales, lo que me hace pensar que tengo un problema adicional. Dicho esto, publicaré lo que tengo como a), puede ayudar y b), alguien puede identificarme como error inicial :-) Es un circuito antiguo con el TC deshabilitado ya que en ese momento el pequeño porcentaje de desviación estaba bien. Ahora no lo es.
Por cierto, el LMP2011 tiene el potencial de demasiada deriva y planeo cambiar a MCP601. No confíe en el valor del termistor ... fue solo una 'primera suposición'.
Estoy de acuerdo. Incluso con una corriente constante, la salida de luz puede cambiar con la temperatura de la unión. lrc.rpi.edu/programs/nlpip/lightinganswers/led/heat.asp

TSL230R puede ser su sensor perfecto.

Aquí hay un proyecto de referencia completo para usted.

¿Por qué es el sensor perfecto?
¿podría sugerir uno mejor prefecto?
No sé. No has dicho qué característica específica lo hace perfecto. Especifique y luego puedo ver si es perfecto.