¿Por qué los controladores de corriente constante son un 10 % menos eficientes que los controladores de voltaje constante?

Quiero manejar un LED CREE XP-G3 con 2.73V, 350mA. Mi fuente de alimentación es una batería de coche (10,5-14,5 V).

Fui al sitio web de Texas Instruments e ingresé las especificaciones anteriores en su diseñador WEBENCH, una vez para un suministro de voltaje constante y otra vez para un suministro de corriente constante. Los reguladores de corriente constante alcanzaron un máximo del 83 % de eficiencia, pero los de voltaje constante alcanzaron el 89 % o más. Busqué en Digi-key piezas que no fueran TI y fue una historia similar para mis especificaciones.

¿Existe una diferencia de arquitectura fundamental entre los reguladores de corriente constante y de voltaje constante? Ambos parecen que su entrada de retroalimentación es solo un voltaje.

Si todos mis LED Cree XP-G3 son iguales, ¿puedo usar un suministro de voltaje constante ajustado a 2,73 V?

Voltaje constante:Voltaje constante

Corriente constante:Corriente constante

NUNCA debe intentar encender LED desnudos desde una fuente de alimentación de voltaje constante, ya que el voltaje real requerido para una corriente de LED en particular variará entre los LED, según la temperatura, el lote de producción, la fase de la luna y otras razones desconocidas.
Una posible explicación es que un controlador de corriente necesita detectar la corriente. Eso normalmente implica una resistencia de detección de corriente para generar un voltaje de retroalimentación. Su corriente, multiplicada por la caída de voltaje a través de la resistencia de detección, se disipará como calor.
en el mundo real, para los LED, la tensión impulsada tiene una peor eficiencia debido a la resistencia de balasto. Además, hay MUCHAS más piezas disponibles para voltaje constante que es fácil para la computadora optimizar al 90% o más para su aplicación específica.
@Mark: eso realmente no retiene el agua ya que los convertidores de voltaje constante en modo actual también necesitan una función de detección de corriente, y esto se puede hacer usando FET Rds (encendido) o inductor DCR en lugar de una resistencia de detección dedicada también.
@ThreePhaseEel, la mayoría de los controladores LED que he visto (para luces traseras y demás) están diseñados para medir la corriente en el lado bajo y tienen un voltaje de referencia relativamente alto (por ejemplo, 0.8 o 0.2). Creo que esto realmente es parte de eso. Por lo general, son impulsores, por lo que realmente no pueden usar los Rds, al menos no de la misma manera que lo haría un dólar. Por supuesto, no sé qué unidades usó el OP para comparar.
@mkeith: en una situación de impulso (por ejemplo, para retroiluminación de 1S Li-Ion), probablemente tenga razón. Sin embargo, el OP está lidiando con dinero hasta aquí...
@ThreePhaseEel, está bien. Supongo que debería haber leído la publicación.
@ThreePhaseEel, pero un regulador de voltaje a menudo no tiene la misma precisión en su bucle de corriente que un regulador de corriente, ya que generalmente es solo para protección contra sobrecorriente. Nunca usaría el Rds (encendido) de un FET para medir la corriente si necesitara precisión. Me sorprendería si pudiera encontrar un regulador de corriente sin una resistencia de detección de corriente.
@Mark: claramente nunca ha mirado un bucle de control de convertidor de modo actual últimamente. :)
@ThreePhaseEel, tiene razón, últimamente no he mirado un convertidor de modo actual, pero he diseñado más reguladores de corriente que mi parte, muchos de ellos para controlar los LED, y siempre he usado una resistencia de sentido. Probé la detección FET, pero Rds (encendido) varía demasiado con el voltaje, la temperatura y la corriente, por lo que es imposible obtener precisión
El primer IC (uno de voltaje constante) probablemente esté optimizado para una salida de voltaje más bajo (alrededor de 2.7V). Por ejemplo, el interruptor inferior síncrono es parte de esa optimización. El segundo IC no está optimizado para un voltaje más bajo. Por ejemplo, un diodo como interruptor inferior generalmente es malo para la eficiencia a 2,7 V. Creo que los controladores LED de "alta potencia" de corriente constante generalmente no están optimizados para conducir solo 2.7V, sino una cadena de LED.
El Vf de un LED puede variar debido a la fabricación y la temperatura. Eso conduce a una variación significativa de la potencia de salida cuando se maneja con un voltaje fijo. Por lo tanto, no desea conducir con una tensión fija de 2,7 V a menos que tenga poca potencia de los LED y no le preocupe demasiado la salida de potencia inconsistente.

Respuestas (1)

Pierdes un poco de eficiencia debido a la diferencia entre Vin y Vout.

Cadena de 3 LED en serie. Puede ajustar su corriente al mismo nivel de potencia o usar LED de menor potencia.

No configuró Workbench correctamente.

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