Fuente de corriente constante de 0-10 A controlada digitalmente para conducir LED

Estoy buscando construir un circuito para controlar LED de alta potencia individuales. El circuito se controlará desde una serie de pines TTL: uno para habilitar/deshabilitar y ~4-6 para configurar el brillo a través de la corriente.

Los LED se controlarán de forma continua hasta 1 A (a 2 - 3,5 V) y se pulsarán a corrientes más altas o por encima de las especificaciones de hasta ~10 A. Los pulsos serán del orden de 1-100 ms, y estarán separados por unos pocos segundos. No es necesario que los tiempos de subida y bajada sean ultrarrápidos, pero deben ser inferiores a 500 us. PWM podría usarse potencialmente dentro del régimen 0-1A, pero definitivamente necesitaré algún tipo de control de corriente para alcanzar las corrientes más altas.

Parece que hay muchos circuitos integrados de controladores de LED comerciales que hacen este tipo de cosas, pero no he podido encontrar ninguno que pueda controlar las corrientes que usaré. Además de eso, no estoy seguro de cuál es la mejor manera de controlar la corriente usando TTL: ¿tal vez a través de un DAC a un amplificador operacional a un transistor de potencia? No estoy seguro de cuál es la mejor manera de abordar esto de manera eficiente.

Estoy planeando usar una fuente de alimentación de computadora vieja para alimentar todo el circuito, a través del riel de 5V o 10V. Si hay problemas obvios con esto, o mejores opciones, me encantaría saber de ellos.

¡Gracias! Cualquier sugerencia será muy apreciada.

(Un descargo de responsabilidad: tengo una buena comprensión de los fundamentos de la electrónica, pero no tengo ninguna experiencia real en EE. Por lo tanto, entiendo lo que hacen teóricamente los diferentes transistores o capacitores, pero no tengo una comprensión intuitiva de qué componentes son las mejores soluciones para qué tareas en realidad.)

Actualización 22/3

Habiendo pensado en esto un poco más, creo que en realidad necesito dos circuitos separados para dos tareas diferentes. Uno simplemente actuará como un interruptor para direccionar individualmente cuatro LED en una cadena alimentada por una fuente de alimentación CC estándar (tengo una caja de LuxDrive PowerPucks disponible para esto). Algo como lo siguiente (ignore la nota de +5V; es un riel de corriente constante, pero mi software gratuito de dibujo de circuitos no parece admitir eso):

pero con cuatro de los bloques conmutados por MOSFET encadenados en serie. Cinco controles TTL como entradas, lo que proporciona un interruptor de activación/desactivación + cortocircuito selectivo de cada uno de los cuatro LED. Los MOSFET Vishay SIA406-DJ parecen funcionar aquí; No estoy seguro de si los diodos son necesarios, pero si es así, no creo que deban ser algo especial.

Mi primera pregunta aquí: como las señales TTL provendrán de un instrumento extremadamente costoso, me gustaría usar optoaisladores para protegerlo. Nunca los he usado antes (y solo estoy familiarizado conceptualmente con ellos): tomando el circuito que se muestra arriba, ¿puedo simplemente colocar optoaisladores entre la entrada TTL y las puertas de los MOSFET? En segundo lugar, ¿cómo debo ponerlos a tierra mejor? El instrumento de control tiene su propia tierra interna; ¿Debo conectarlo de alguna manera o puedo conectar los cables directamente desde los pines de salida TTL a una PCB externa con conexión a tierra?

La segunda placa (la propuesta original) suministrará una corriente de un solo canal LED con corriente controlada digitalmente en el rango de 0-1A para iluminación CW y 1-10A para pulsos. Para esto, tengo la intención de utilizar la capacidad de atenuación analógica del Infineon ILD4001 junto con un DAC para variar la corriente, con conmutación MOSFET como antes.

Interruptor físico utilizado para cambiar entre 1A (a través de$R_1$) y 10A (hasta$R_2$) control

El ILD4001 utiliza una sola entrada EN para encendido/apagado, PWM y control analógico de la salida de corriente. La regulación analógica se consigue ajustando$V_{in} = 0.5 \sim 2.4 V$, con una relación mayormente lineal entre 1,0 V (25 % de corriente) y 2,1 V (90 % de corriente). Para lograr esto, me gustaría alimentar 4 bits de entrada a través de un DAC, con toda la configuración cambiada por un quinto bit, así: ...

con la salida alimentada al pin EN del circuito del controlador. Nuevamente, los cinco bits de control deben estar optoaislados de la fuente de la señal.