Problema con el controlador de LED

Estoy usando un LM324 y tres transistores TIP122 para manejar tres LED de 40V 40W. El problema que tengo es que los LED no se apagan por completo (queda un brillo muy tenue). Si uso solo un amplificador operacional (de los cuatro en el chip) y un transistor, el LED se apaga correctamente. Si uso tres de los cuatro amplificadores operacionales, los LED no se apagan.

Intenté colocar una resistencia (20K) en línea con la retroalimentación negativa para ver si tenía un problema de polarización actual, pero eso no ayudó. También sustituí los MOSFET de potencia por el TIP122 sin suerte. También intenté almacenar en búfer la entrada usando uno de los amplificadores operacionales como seguidor de voltaje. Esto en realidad empeoró el problema. Parece que hay un problema de sesgo, pero no sé dónde ni cómo probarlo.

Un pensamiento fue que mi problema proviene del hecho de que el LM324 no es de riel a riel, pero no estoy seguro de eso, ya que puedo hacerlo funcionar con un amplificador operacional. Si el voltaje de entrada es cero, veo alrededor de 1,5 V en la salida de los tres amplificadores operacionales.

¿Hay fugas entre los amplificadores operacionales en un LM324? ¿Por qué funcionaría un LED pero no los tres?

Cualquier ayuda sería muy apreciada. Gracias.

No puedo publicar una imagen del circuito porque no tengo una "reputación". Sin embargo, puedes encontrarlo aquí .

EDITAR:Esquemático

Debe vincular a la imagen, no a otra publicación. No puedo ver la imagen allí de todos modos. Por cierto: me encontré con este problema cuando los valores de mi resistencia pull-up estaban demasiado cerca del valor de la resistencia entre mi pin lógico y la base del TIP122. Terminé con ~ 1V en la base del TIP122 y se permitió que fluyera algo de corriente.
Actualicé el enlace del diagrama del circuito.
¿Por qué las tapas en paralelo con los LED? No revisé las especificaciones del transistor, pero es posible que no les guste la corriente de entrada.
Las mayúsculas son un error. Se supone que son tapas de derivación para ayudar con los cables largos del LED al controlador. Gracias por señalar eso.

Respuestas (1)

Entonces, está viendo alrededor de 1.5v en la salida, pero la hoja de datos LM324N dice que la salida puede reducirse a al menos 20 mV (en una carga de 10K). También parece poco probable que algo esté elevando la salida (er). Esto implicaría que el problema está en el lado de entrada de las cosas.

Las hojas de datos dicen que las entradas pueden ir a 0V, pero sospecho que esto no es del todo cierto. Puede ser que solo lleguen a "casi" 0v. Incluso un par de mV por encima de 0v podría ser suficiente para estropear su circuito.

Sugiero cambiar tu circuito. Es un cambio bastante importante, por desgracia. Lo más fácil (desde el punto de vista de la prueba) sería cambiar a un opamp diferente que pueda funcionar con un riel de alimentación +/-. Si el opamp tiene un riel negativo, estará bien si la entrada está cerca de 0v (y no V-). Es posible que pueda ejecutar el opamp existente de esa manera, pero las hojas de datos son ambiguas al respecto (y estoy demasiado cansado para mirarlo de cerca).

Un cambio diferente, que sería mucho más complejo, desafortunadamente, sería cambiar el circuito para que la entrada al opamp nunca se acerque a 0v. Hay varias maneras de hacer esto, pero ninguna de ellas es fácil. Una forma es colocar las resistencias de detección de corriente en el lado alto, entre el riel de alimentación y los LED. Luego use un divisor de resistencia para reducir ese voltaje dentro del rango del opamp. Esto puede requerir cambiar algunas polaridades y demás (intercambiar las entradas + y -), pero no confíe en mi palabra, descúbralo primero.

Otra posibilidad de que este circuito funcione mal es que en realidad sea inestable. Es posible que necesite un límite entre la salida opamp y la entrada negativa, y una resistencia entre los transistores y la entrada negativa. Por lo general, descubro esas cosas en un simulador, pero si quisiera adivinar algunos valores, optaría por una resistencia de 10K y un límite de 100 pF.

Tendré que pensar en la fuente de corriente del lado alto. Estoy usando un microcontrolador como entrada, así que realmente me gusta más el lado bajo. Tampoco miré esto en mi alcance, que es un poco tonto. Voy a mirar a ver si hay alguna inestabilidad.
@cf Debería ser posible tener una unidad de lado bajo (transistores en el lado bajo), pero sentido de corriente del lado alto. También puede usar el sentido de corriente del lado bajo con algún tipo de cambio de nivel (un divisor de voltaje invertido a V + u otro opamp).
@DavidKessner ¿No es posible conducir la base de cada TIP122 desde X3-3 directamente? En otras palabras, ¿puedes dejar los opamps?
Con los transistores darlington, la conducción directa puede ser una opción, pero su voltaje de entrada deberá ser muy preciso ya que ya no tiene el circuito de control opamp para controlar la corriente.
@jippie Pensé que si X3-3 es un pin de salida uC y una resistencia desplegable, con lo que supongo que es PWM, tendría un control bastante bueno del voltaje de polarización, ¿no?
@Hair_of_the_Dog Me parece un regulador de corriente ajustable, donde X3-3 es la señal de control analógica que establece la corriente del LED. 3.5v = 1 amperio. Si fuera PWM, entonces no habría necesidad de amplificadores operacionales y podría ejecutar la señal directamente en los darlington/MOSFET.
@DavidKessner cf mencionó el uso de un uC como entrada en un comentario a esta respuesta. Supongo que X3-3 podría ser la salida de un DAC en el uC.
@DavidKessner, ¿cómo funcionaría la regulación actual en un gran cambio de temperatura? Usaré este dispositivo en un invierno ártico. Es fácil elegir resistencias de baja ppm de alta tolerancia. Prefiero no preocuparme tanto por los efectos temporales en el transistor. Otra opción es usar uC adc para el sentido actual y luego controlar el transistor directamente con el PWM. Entonces podría ponerme elegante con todo tipo de esquemas de control. Por supuesto, esto es más sobrecarga del procesador y tiempo de programación. Realmente me gusta la simplicidad de la solución del amplificador operacional.
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