Conducir un LED desde un voltaje de entrada de amplio rango

He estado trabajando en una pequeña fuente de alimentación lineal, capaz de regular la salida entre 2 V y 30 V, utilizando el LM338 IC. En su mayor parte, es una implementación simple tomada directamente de la hoja de datos.

Quiero incluir un LED de "encendido" en la placa que indique cuándo la placa está activa. El LM338 requiere que el voltaje de entrada sea ~5 V por encima del voltaje de salida. Esto significa que la potencia de entrada puede variar según el escenario de uso desde aprox. 5V a 35V. No estoy seguro de cuál es la mejor manera de controlar un LED de alimentación en la placa dado este voltaje de entrada de amplio rango.

Aparentemente, el regulador 7805 de 5 V puede tolerar una entrada de hasta 35 V, lo que proporcionaría un voltaje "conocido" para controlar un LED. Sin embargo, esto parece un poco excesivo/caro y probablemente tendría problemas de calor. No creo que pueda usar una resistencia grande, ya que a voltajes más bajos, el LED no se iluminaría o sería muy tenue. Me pregunté acerca de un controlador LED de corriente constante, pero no pude encontrar una pieza adecuada.

Apreciaría algunas sugerencias de diseño sobre cómo incluir un LED de "encendido" en mi diseño teniendo en cuenta el amplio rango de voltaje de entrada. Gracias

Edición de aclaración: mi placa de fuente de alimentación tiene un encabezado de tres vías y un puente de 2 pines para cambiar el modo de funcionamiento de (A) voltaje fijo o (B) voltaje ajustable. Para los voltajes fijos, como 3,33 V, 5 V, 12 V, se usa un interruptor DIP de piano junto con varias resistencias de 0,1 % o 1 %. Para la operación de voltaje ajustable, el puente conecta el pin LM338 ADJ a través de un potenciómetro lineal de 5K.

Respuestas (2)

Supuesto: El requisito es un indicador de "energía regulada disponible", en lugar de simplemente un "alimento principal encendido", ya que este último no se vería afectado por el voltaje variable del suministro de energía como se mencionó.

Los LED son esencialmente dispositivos impulsados ​​por corriente, no por voltaje. Siempre que el voltaje de suministro sea al menos igual al voltaje directo nominal del LED (más cualquier margen para el circuito de regulación de corriente), y la corriente a través del LED se regule a un valor deseado, el LED se encenderá a una velocidad constante. intensidad. Los indicadores LED típicos comúnmente están diseñados para una corriente de 20 mA, pero funcionarán excelentemente a 10 mA.

La forma más fácil de obtener una iluminación constante de un LED en una amplia gama de voltajes de suministro es usar un circuito controlador de corriente constante.

Esto se puede hacer usando, por ejemplo, un LM317 como fuente de corriente constante :

esquemático

Alternativamente, use un dispositivo de 2 terminales de corriente constante como el SuperTex CL220 o CL2 , simplemente cableado en serie con el LED. En otras palabras, es tan simple como usar una resistencia limitadora de corriente con el LED, solo con una de estas partes en lugar de la resistencia.

Al usar un LM317 en la configuración de 'regulador de corriente' anterior, ¿se calentaría el IC de la misma manera que cuando funciona como un regulador de voltaje (es decir, necesitaré un disipador de calor si la entrada es de 30 V)? Además, gracias por el enlace al Supertex CL2, no los había visto; en forma de paquete TO-92, tendría un costo similar pero un espacio de placa más pequeño que una solución LM317 o 7805, lo cual es excelente.
@ j-roc La disipación de energía por parte del LM317 sería la diferencia en el voltaje multiplicado por la corriente (10 mA si sigue mi sugerencia anterior). Eso es 270 mW de calor si asume una caída de 3 voltios en el LED, hasta 300 mW si corta los cables del LED. No es realmente una gran preocupación, sospecho. Las piezas SuperTex son pequeñas maravillas: he probado algunas de esa familia de piezas y desde entonces nunca he dejado de confiar en ellas.

Dado que el LM338 requiere una corriente de carga mínima de aproximadamente 5 o 10 mA para funcionar correctamente, ¿por qué no usar esto para el LED? Agregar un transistor PNP como se muestra a continuación debería estar bien, creo: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

Si la beta del transistor PNP es 400 o mayor (BC557C) y R1 es del orden de 1k ohm, la introducción del PNP dará lugar a un pequeño error de compensación en el voltaje de salida. En efecto 10 metro A 400 metro A = 25 m A modificará la corriente R1 efectiva de 1,25 mA a 1,275 mA, lo que provocará un cambio estático en la salida de voltaje del 2 %. Como esta aplicación es para una fuente de alimentación variable/ajustable, no veo esto como un problema.

Esta es una solución ingeniosa, me gusta. Es menos costoso que usar otro regulador lineal. Sin embargo, con respecto a su comentario sobre el cambio de 2% de Vout, esto no es ideal ya que estoy usando el LM338 en modo fijo y variable. Por favor, vea mi edición de aclaración arriba.
@j-roc ¿cuál es el valor más alto de R1 en sus aplicaciones fijas?
R1 siempre es 120R 0.1% para mi circuito. Creo que tal vez te refieres a R2, que se usa para ajustar la salida. En el modo fijo, el valor más alto de R2 es 750R.
@j-roc No, me refiero a R1: esta es la resistencia que la corriente base "pasa por alto" y dije que daría un error del 2% cuando se supone que R1 es de 1k ohm. Ahora que R1 siempre es 120R, el error se reducirá a alrededor del 0,24 % y eso es bastante bajo. Dado que Vref es 1.25 +/- 4%, ciertamente debería considerarse minúsculo y cuestionaría la necesidad de resistencias de 0.1% porque no importa cuán buenas sean las resistencias, habrá una variación que significa que su voltaje de salida será de hasta 4 % diferente de sus cálculos.
OK, parece que eso no va a ser un problema entonces. Gracias por la aclaración. Si bien esta es una gran solución, después de considerarlo, decidí optar por el IC SuperTex CL2 sugerido por Anindo anteriormente (¡lástima que no puedo marcar ambas como respuestas aceptadas!).
@j-roc no hay problema amigo
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