¿Regulador de voltaje para controlador de LED de corriente constante lineal (1.5A)?

Estoy considerando construir mi propio controlador para un LED de ~1.5A para alimentar un microscopio para mi investigación.

Para esta aplicación, la eficiencia no es crítica, pero debido a que los tiempos de exposición a la cámara pueden ser cortos (~1 ms), la estabilidad/falta de ondulación es importante. Por lo tanto, los reguladores de conmutación buck/boost u otros, y PWM, generalmente se evitan aquí. (Tal vez un filtrado de salida adecuado solucionaría esto, pero <500ns [editar: <500 microseg] tiempo de encendido/apagado también es muy deseable).

¿Cuál es el mejor regulador de corriente para esta configuración? (Usaré una fuente de voltaje de CC de conmutación decente para proporcionar energía de entrada a cualquier fuente de corriente constante que elija).

Una opción sería usar un regulador de voltaje ajustable como un LM317 (pero capaz de manejar más corriente, así que tal vez el LT1764 que también tiene un pin de apagado útil), configurado en el modo de corriente constante estándar donde la corriente está determinada por una resistencia entre los pines Vout y Vadj. (El voltaje entre estos pines se mantiene en ~1,21 V para el LT1764, por lo que para 1A querrá una resistencia de 1,2 ohmios y para 1,5A una resistencia de 0,8 ohmios).


(fuente: diyaudioprojects.com )

La otra opción podría ser usar un nuevo regulador de voltaje de "una resistencia" como el LT3083 , donde el voltaje está controlado por la resistencia a tierra desde un solo pin (a través del cual se empujan 50 microamperios al variar el voltaje: por ejemplo, un Una resistencia de 20 kohm induce una salida de 1 V y, por lo tanto, una resistencia de 1 ohm en esa salida hará que fluya 1 amperio).

Aquí hay dos circuitos de corriente constante "sugeridos" de la hoja de datos: Una fuente de corriente constante:

O un controlador LED de baja caída

Lo bueno del LT3083 es ​​que se puede usar un potenciómetro de 20 kohm para ajustar la corriente, a diferencia del LT1674, donde necesitaría un potenciómetro de 20 ohm (bastante más difícil de obtener) para ajustar entre ~.1A y 1.5A. Pero no estoy seguro de cuál de los dos circuitos de controlador sugeridos para el LT3083 sería más resistente a la ondulación de la fuente de voltaje de entrada, si es que alguna. Y no sé si esto es una mala idea por otras razones en comparación con los reguladores más estándar. (por ejemplo, si el pin adj se deja flotando, parece que el LT3083 probablemente aumentará el voltaje y freirá el LED. Entonces, si el potenciómetro falla o se rompe una conexión, esto podría ser una mala noticia).

Entonces, ¿alguien tiene sugerencias para la mejor opción?

Si utiliza un potenciómetro, asegúrese de que el rebote del limpiaparabrisas no provoque un rebote de salida fatal.
Aah sí, oh cielos, el rebote del limpiaparabrisas podría ser malo. (¿Parece especialmente preocupante en el caso del LT3083 donde eso causaría un pico de voltaje, creo?) ¿Sería mejor abordar esto a través de condensadores en la salida? ¿O hay una mejor manera de "rebotar" una olla?
Conecte el limpiaparabrisas al extremo no utilizado de la olla => lo peor es que la corriente aumenta hasta el máximo (presumiblemente permitido).
Si la eficiencia no es crítica y la ondulación sí lo es, ¿por qué usar LED? La bombilla vieja tiene inercia térmica y es perfecta para ti, especialmente si se alimenta con un voltaje de CC. Mantenlo simple

Respuestas (1)

Mencionas que quieres un cambio rápido. Ninguno de los dispositivos podrá hacer eso. Todos los circuitos de retroalimentación internamente están diseñados para ser lentos, de modo que no incorporen mucho ruido. Y, de hecho, parte de la retroalimentación es retroalimentación térmica. Dicho de otra manera, el polo dominante es bajo, 100 de KHz suele ser el tiempo de respuesta más rápido. Esto es cierto ya sea que esté utilizando un pin de desactivación o conectando/abriendo la carga a la fuente.

La mejor manera de solucionar esto es construir un circuito externo que dirija la corriente entre dos extremidades. En un extremo estará su cadena de LED y en el otro una carga ficticia que consume la misma cantidad de corriente (y con suerte también tiene características de carga similares). Un ejemplo de tal circuito es un par diferencial. Entonces debería poder obtener 10 de ns de tiempo de conmutación.

El desafío con las dos extremidades será que las diferencias características de la carga pueden perturbar la retroalimentación del LM317, etc., que luego reacciona lentamente. Si no puede hacer coincidir las dos extremidades, le sugiero que construya un espejo de corriente que desacople la salida de corriente del LM317, etc., de modo que solo vea una carga constante, el transistor del espejo ve la variabilidad.

Debería poder simular todo esto en LTSPice o similar antes de construir.

Los otros factores que mencionas arriba no muestran obstáculos, así que elige lo que quieras.

¿Dónde menciona el OP que quiere un cambio rápido?
2do párrafo ver comentario 500 ns.
Ah, sí, el tiempo de encendido/apagado (estaba buscando un encendido continuo)
¡Dios mío, tenía la intención de escribir <500 microsegundos de conmutación, no <500 nanosegundos! (Pero, ¿qué son unos pocos órdenes de magnitud entre amigos...?) Lo siento, eso hace una gran diferencia, apuesto. Entonces, parece que cualquiera de las configuraciones anteriores proporcionará fácilmente esa velocidad, ¿parece? ¿O la dirección actual / aún sería mejor para cambiar? ¿Y alguna otra advertencia a tener en cuenta? (Soy biólogo, no EE...)
No, deberían estar bien a la velocidad más baja. Lo que probablemente necesite es reproducibilidad, que si calienta el disipador, el dispositivo estará bien. Así que solo usa la habilitación.