Fuente de corriente constante con shunt fet

Quiero crear un proyecto con una luz estroboscópica LED con LED IR.

Como LED, el Osram SFH 4249-UV se utilizará en cadenas de 15 LED y 32 cadenas en paralelo.

Esto da como resultado un Vf de 34,5 - 45 V y un If de 32 A en un destello de 0,3 ms.

La frecuencia del pulso estará entre 1 y 100 Hz y lo más probable es que la corriente esté entre 0,5 y 1 A.

Debido al hecho de que no tengo experiencia con fuentes de corriente creadas con fets de derivación, leí que existe una alta posibilidad de oscilación. Estoy buscando usar el CPH6442-TL-W de ON semiconductor ya que este es capaz de una corriente de drenaje> 1A con Vds de 50V a 1 ms.

  • ¿Cómo puedo evitar la oscilación y dónde debo tener cuidado para seleccionar un opamp?
  • ¿Cómo funciona una fuente de corriente de derivación fet?
  • ¿Se enciende y apaga muy rápido o aumenta el Rds?

Estaba pensando en el siguiente circuito:

esquemático

Actualización: gracias a todos por las ideas y recomendaciones. He encontrado un mosfet BUK6D43-60EX que sería suficiente pero cuando calculo la potencia máxima obtengo con una impedancia térmica de 6 K/W una temperatura de unión de 135°C a una temperatura ambiente de 60°C (T-junction = T-ambiente + R-ja * (Vcc-Vled-Vsense) *If). Esto parece realmente insuficiente y genera mucho calor. Sé que puedo cambiar el mosfet por un BJT o IGBT, pero no estoy tan familiarizado con estos componentes, aparte de que sé que un BJT tendría un error mucho mayor ya que la corriente base también pasa por la resistencia de detección.

No puedo entender tus oraciones cuarta y quinta: "Si de 32 A" frente a "corriente entre 0,5 A y 1A" son una contradicción, ¿verdad?
Debe estar diseñado para 1A por cadena con posibilidad de regulación a 0,5A
Pero, ¿dónde ve el potencial de oscilaciones?
Entonces, ¿ese es el circuito que planeas usar? Porque: esa cosa oscila a aproximadamente 5 MHz, sus pulsos tienen una duración de 0,3 ms, por lo que no estoy seguro de que alguna vez vea materializarse la oscilación completa; al final, eso dependería del conductor.
Estaba pensando en algo como esto dropbox.com/s/i7g9o88zm7dukme/IMG_20190222_102929__01.jpg?dl=0 lo unico es que me gustaria reducir la cantidad de voltajes necesarios, en este diseño necesito +48, ​​+/- 15 y 5V.
32A/32 cuerdas = 1A/cuerda. El desequilibrio entre cadenas PUEDE ser grave. Coloque una serie R en cada cadena de modo que las variaciones en el peor de los casos Vfs se inunden. 1 Ohk/cadena = 1 caída de V probablemente esté bien. Tal vez de 2 a 3 ohmios. || Schottky inverso en el FET de accionamiento gs lo más cerca posible del FET bloqueará las oscilaciones negativas de la puerta. La fuente de puerta Zener también está cerca de FET Vz ligeramente más alta que Vgate_drive max detiene la capacitancia de Millar haciendo cosas desagradables. El controlador de compuerta final R en el rango de 1 a 10 ohmios ayuda a amortiguar las oscilaciones. Es posible que desee un búfer de corriente para la unidad de compuerta FET para bordes de pulso agudos.
La abrazadera Schottky mencionada anteriormente elimina las oscilaciones al succionar energía en cinco medios ciclos sin afectar el impulso legítimo.
¿O recomendaría un diodo TVS bipolar?

Respuestas (1)

No puedo comentar tu publicación (no tengo suficiente reputación), pero tampoco puedo responder a tu pregunta porque realmente no entiendo lo que estás tratando de lograr.

Si todo su propósito es crear una luz estroboscópica LED, no la construiría de esa manera. Tienes 32 amperios y tu circuito de control 3V3 parece estar conectado directamente a tu circuito de trabajo. Siempre debe asegurarse de que su circuito de control esté aislado galvánicamente de cualquier carga electrónica pesada.

En lugar de MOSFETS, debe usar optoacopladores. Incluso usaría 1 optoacoplador por cada cadena de LED, cuestan como 3 dólares y son incluso más baratos si los compra a granel.

Después de obtener esa parte, puede pulsar la entrada del optoacoplador con aproximadamente 3 - 20 mA (dependiendo del optoacoplador) usando un uC o si desea construir un generador de pulsos desde cero, simplemente puede conectar la salida del generador de pulsos a la entrada del optoacoplador. Si desea atenuar los LED, solo usaría PWM tbh.

EDITAR De acuerdo, lo entiendo, quieres atenuarlo de manera analógica, siempre puedes suavizar la señal pwm usando un capacitor. De esa manera, podría limitar el voltaje y si usa un potenciómetro como resistencia protectora, también puede ajustar su corriente máxima, solo tenga en cuenta que necesita una segunda serie de resistencia para el potenciómetro para que no pueda acercarse a 0 Ohm.

Bosquejo del concepto

Esto es solo un concepto y no calculé los valores en absoluto.

osciloscopioSi realmente te gustan los OPAMPS y las cosas analógicas, puedes usar ese esquema tuyo. Pero, a decir verdad, estaba tan feliz cuando me gradué que nunca más tuve que tocar un maldito OPAMP. Siempre puedes usar componentes digitales.

FYI: Las respuestas que no son respuestas se eliminan. Intenta ganar reputación para poder comentar. Romper las reglas solo dificultará su capacidad para ganar reputación (esa es parte de por qué existe la reputación).
Gracias por tu comentario. Si lo hiciera de esta manera, perdería la capacidad de limitar la corriente "constantemente" mientras se demanda. No quiero encenderlo y apagarlo, solo quiero que esté encendido durante la duración del pulso. Así que quiero una atenuación analógica en lugar de la atenuación PWM.
@raaVGO Vc se usa para configurar la corriente de pulso deseada. ESTO ES BUFFERADO LUEGO DIVIDIDO POR 8k2/3k3 para formar un voltaje de referencia más bajo. Esto nuevamente se almacena en búfer y se usa para controlar una fuente de corriente constante con la resistencia de detección de 1 ohmio. El voltaje de Vsense para la fuente actual se enciende solo cuando Vpulse es alto.
@Raavgo; te das cuenta de que a nivel físico, todos los componentes son analógicos, ¿verdad? (Al menos hasta que llegues a los niveles de planck)
@PeterSmith, por supuesto, puede dividirlos en componentes analógicos, pero ¿cuál es el punto de inventar la rueda una y otra vez? Puedo construir un convertidor de dinero desde cero o simplemente compro uno por 50 centavos. El nivel de abstracción se inventó para hacer el desarrollo más fácil y rápido.
@Raavgo, como veo, esto es solo un controlador de voltaje basado en PWM. Esto no corrige la variación en cada LED Vf y las diferencias de temperatura. Y dado que la corriente conduce a un LED, no creo que esta sea una solución adecuada para mi problema.
@DylanBeijersbergen En realidad no veo el problema. Tiene 10 cadenas separadas que serán controladas por separado por un uC, por ejemplo. Usted modula la frecuencia base en la señal PWM dentro del uC y maneja su luz estroboscópica con eso. Busqué una hoja de datos del LED IR y el IFP era de alrededor de 1A y el IF era de 100 mA. Simplemente limite cada rama para el peor de los casos y estará listo para comenzar. Si coloca 15 LED en una cadena, obtendrá 22,5 V a 100 mA y 34,5 V a 1 A. No desea controlar la luz estroboscópica con 1A porque en su configuración freiría instantáneamente el LED debido a que el Ptot es de 180 mW.
@DylanBeijersbergenpero en realidad una derivación es una gran idea, solo retroalimente los datos de la derivación al uC y puede limitar la corriente automáticamente usando PWM. Solo tienes que codificar un controlador PI fácil.
Edite para el comando anterior: me perdí la parte donde decía 100 mA en un Puls de 20 us, por lo que es más probable que IF esté alrededor de 20 a 30 mA, lo que tiene mucho más sentido para mí porque los LED generalmente funcionan en ese rango actual.
Fuente de corriente constante con shunt fet
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v