Стабилизатор тока 220мА с низким падением напряжения Опции

[E.S.]

Есть светодиодная матрица 4.2V@220mA. Нужно запитать от 5В +/-5%.
Существуют ли готовые стабилизаторы тока с низким падением напряжения?

[proxi]

Есть светодиодная матрица 4.2V@220mA. Нужно запитать от 5В +/-5%.
Существуют ли готовые стабилизаторы тока с низким падением напряжения?

Полно. к примеру NPC5500 ON Semiconductor..

[rezident]

Светодиодная матрица находится в подсветке модуля LCD? Если да, ток можно ограничить обычным резистором, рассчитанным по закону Ома. Величина его (5,25В-4,2В)/0,22А=4,7Ом, мощностью 0,22А^2*4,7Ом>=0,25Вт. Если номинал кажется экзотическим, то для простоты можно взять три резистора по 10-13Ом и включить их параллельно.

[E.S.]

>> Полно. к примеру NPC5500 ON Semiconductor..
Не подходит, к сожалению. Нужен стабилизатор с падением напряжения не более 0.55В, а на NCP5500W будет падать почти 1.5. На остальных из этой серии еще больше.

>> Светодиодная матрица находится в подсветке модуля LCD?
Она самая

>> Если да, ток можно ограничить обычным резистором, рассчитанным по закону Ома. Величина его
>> (5,25В-4,2В)/0,22А=4,7Ом, мощностью 0,22А^2*4,7Ом>=0,25Вт.
Разрабатываемый девайс будет стоить недешево, поэтому подсветка не должна мигать при изменении питающих напряжений.

[rezident]

Разрабатываемый девайс будет стоить недешево, поэтому подсветка не должна мигать при изменении питающих напряжений.

У вас заранее предполагаются 10%-е пульсаций в 5В напряжении? И вы считаете, что будет заметно мерцание при этом?
Ну не знаю тогда. Может схема из полевика в SOT23 + ОУ в SOT23 + прецизионный резистор в качестве датчика тока вас устроят?

[E.S.]

>> У вас заранее предполагаются 10%-е пульсаций в 5В напряжении?
+/-5%, но устройство должно работать и при +/-10%. При -10% подсветка может светиться слабее, это не принципиально, но при -5% она должна светиться так же, как и при +10% .

>> И вы считаете, что будет заметно мерцание при этом?
Зависимость падения напряжения на светодиоде от тока очень нелинейна. При напряжении на матрице 4.2В, ток раза в полтора будет прыгать при изменении питающего напряжения в пределах +/-5%, а это уже очень заметно

>> Ну не знаю тогда. Может схема из полевика в SOT23 + ОУ в
>> SOT23 + прецизионный резистор в качестве датчика тока вас устроят?
Я сам склоняюсь к этой схеме, но места на плате под ОУ+полевик+обвязка не хватает, неужели никто не догадался засунуть все это в один корпус? Странно получается, существуют сотни low dropout стабилизаторов напряжения, а стабилизаторов тока нет вообще?

[proxi]

[quote name='E.S.' date='Dec 26 2007, 00:03' post='343308']
>> Полно. к примеру NPC5500 ON Semiconductor..
Не подходит, к сожалению. Нужен стабилизатор с падением напряжения не более 0.55В, а на NCP5500W будет падать почти 1.5. На остальных из этой серии еще больше.
В Data sheet написанно:low dropout voltage 230mV at 500mA.http://www.onsemi.com/pub/Collateral/NCP5500%20DATA%20SHEET.PDF

[E.S.]

Это стабилизатор напряжения. Если включать его как стабилизатор тока, то на датчике (резистор) будет падать напряжение, равное напряжению стабилизации, т.е. 1.25V+230mV=1.28V

Нашел TPS75103. Правда выходной ток по 25мА на канал, в одной микросхеме 4 канала, т.е. нужно ставить 2-3 штуки, а они в BGA...

TPS75103 отпадает, я думал там обычный BGA, а там...

[rezident]

Зависимость падения напряжения на светодиоде от тока очень нелинейна. При напряжении на матрице 4.2В, ток раза в полтора будет прыгать при изменении питающего напряжения в пределах +/-5%, а это уже очень заметно

Откуда такие выводы? Напряжение на балластном резисторе изменяется линейно (по Закону Ома) в зависимости от протекающего через него тока. Поэтому и ток светодиодов будет меняться на те же самые +-5% при изменении питающего напряжения. Не верите - проведите эксперимент. Благо для него нужно всего один (практически любой) светодиод, один резистор, БП с регулировкой напряжения и амперметр (мультиметр). Естественно ток нужно будет посчитать, исходя из значения 20мА, а не 220мА. В подсветке LCD обычно несколько светодиодов, включенных последовательно-параллельно, поэтому и потребляет она на порядок больше, чем единичный светодиод.
P.S. яркость свечения светодиода обычно прямо пропорциональна (линейна в довольно большом диапазоне значений тока) протекающему через него току. См. любой даташит на светодиоды.

[E.S.]

Из дейташита на дисплей: 4.2V@220mA, 4.6V@440mA.
Допустим, у нас стоит резистор 4.7 Ом.
Ток 220мА мы получим при напряжении 4.2+4.7*0.22 = 5.234В,
Ток 440мА -- при 4.6+4.7*0.44 = 6.668В
Т.е. напряжение выше на 27%, а ток в два раза.
При напряжении питания 5В +/-5% нелинейность будет еще выше.

>> Напряжение на балластном резисторе изменяется линейно (по Закону Ома) в зависимости
>> от протекающего через него тока.
Но ток определяется не только сопротивлением резистора, но и падением напряжения на светодиоде, которое зависит от тока нелинейно, и чем больше это напряжение, тем сильнее проявляется нелинейность

[rezident]

Извините конечно, но по-моему вам нужно более тщательно разобраться с законом имени Георга Ома.

[E.S.]

Не улавливаю связи между законом Ома и нелинейной зависимостью напряжения на светодиоде от тока.

[rezident]

Не улавливаю связи между законом Ома и нелинейной зависимостью напряжения на светодиоде от тока.

Считайте, что в указанных вами пределах изменения напряжения питания падение на светодиодах подсветки практически не зависит от него. Изменение напряжения питания скомпенсируется изменением падения напряжения на балластном резисторе.

[E.S.]

>> Считайте, что в указанных вами пределах изменения напряжения питания падение на светодиодах подсветки
>> практически не зависит от него.
ОК, т.е. напряжение на матрице 4.2В.

>> Изменение напряжения питания скомпенсируется изменением падения напряжения на балластном резисторе.
Допустим, резистор 4.7 Ом, напряжение питания от 4.75В до 5.25В.
В первом случае ток равен (4.75-4.2)/4.7 = 0.117А,
во втором -- (5.25-4.2)/4.7 = 0.223А
Разница почти в два раза...

[rezident]

Разница почти в два раза...

Угу. Только вы еще почему-то забываете о логарифмической зависимости чувствительности человеческого глаза к уровню освещенности. Визуально яркость сильно не изменится при этом. В конце-концов если вы так печетесь об уровне яркости свечения, то почему бы вам не сделать в приборе пользовательскую функцию регулировки яркости подсветки путем примитивного ШИМ? А то ведь в общем случае нужно еще и внешнюю освещенность прибора учитывать

[E.S.]

>> Угу. Только вы еще почему-то забываете о логарифмической
>> зависимости чувствительности человеческого глаза к уровню
>> освещенности. Визуально яркость сильно не изменится при этом.
>> В конце-концов если вы так печетесь об уровне яркости
>> свечения, то почему бы вам не сделать в приборе пользовательскую
>> функцию регулировки яркости подсветки путем примитивного ШИМ?
ШИМ есть, и на яркость, и на контрастность . Но требования к надежности и стабильности работы устройства очень высокие. В том числе и к стабильности яркости подсветки при изменении питающего напряжения. Изменение яркости в 1.5-1.8 раз будет заметно несмотря на особенности зрения человека, а это уже недопустимо в данном случае.

Нужен аналог TPS7510x в человеческом корпусе и с более высоким выходным током.

[E.S.]

Как раз то, что мне нужно (еще MBI1801 понравилась, правда дейташит не читал), но в прайсах фирм (Харьков), в которых я покупаю микросхемы, ее нет

Сообщение отредактировал E.S. - Dec 28 2007, 01:56

[sensor_ua]

У транзистора 2SB647 напряжение насыщения при 220 мА около 0.1 В. Похожих хватает. На диоде+диоде Шоттки опору в базу и будет всё путём - дёшево и сердито

[GetSmart]

Три резистора и два транзистора в SOT-23. Токовое зеркало с коэфф. 1:100. Резисторы в эмиттерах 1 и 100 ом например.

[sensor_ua]

два транзистора в SOT-23

ИМХО, один транзистор стОит в корпусе с бОльшей рассеиваемой мощностью поставить - в плохом случае получится около 0.3 Вт - для SOT-23 где-то на пределе.

[GetSmart]

Согласен. А ещё лучше сборку два n-p-n на одном кристалле в не очень маленьком корпусе. В идеале SO-8. Тогда нагрев почти не будет влиять на соотношение токов.

[Serj78]

"ну что вы люди так паритесь" ((С) Бо)

Если подойти к проблеме с другой стороны? Если индикатор 5-ти вольтовый- стабилизатор напряжения в схеме присутствует? Сделайте его на больший ток и питайте подсветку через резистор.

Если индикатор 3-х вольтовый- то возьмите модель с 3-х вольтовой подсветкой.

[sensor_ua]

Сделайте его на больший ток и

Аффтар задал начальные параметры - 5 В+-10%. Если бы речь шла о том, как сделать всю схему оптимально, то Ваш совет, вероятно был бы кстати... если бы не запоздал

возьмите модель с 3-х вольтовой подсветкой

Плз, подскажите, где такое взять и как зовётся, а то как-то не встречалось

[rezident]

Плз, подскажите, где такое взять и как зовётся, а то как-то не встречалось

В 5В-ых LCD-модулях светодиодная подсветка состоит из LED включенных последовательно и параллельно (последовательные цепочки из LED включаются параллельно). В 3В-ых индикаторах LED включаются только впараллель, хотя такая схема подсветки действительно довольно экзотическая и применяется в основном только для "белой" светодиодной подсветки (типовое напряжение для подсветки 3,4В).

[E.S.]

sensor_ua, GetSmart, спасибо, попробую.

>> Если подойти к проблеме с другой стороны? Если индикатор 5-ти вольтовый- стабилизатор напряжения
>> в схеме присутствует? Сделайте его на больший ток и питайте подсветку через резистор.
Присутствует, но оно делается из +12В линейным стабилизатором и питает только дисплей, если запитать от него и подсветку, то это дополнительно 1.5Вт в виде тепла... Остальная схема работает от стабилизированных +3.3В через ШИМ.

>> Плз, подскажите, где такое взять и как зовётся, а то как-то не встречалось
Присоединяюсь
С удовольствием поставил бы.

[GetSmart]

"ну что вы люди так паритесь" ((С) Бо)

С одной стороны этот вариант очень хорош. Однако большой разброс напряжений светодиодов может вызвать в 1.5 раза и более непредсказуемый разброс рабочего тока. Так что...

По поводу токового зеркала... Я забыл в эмиттерных резисторах учесть собственное сопротивление эмиттера. Так что надо либо разок ручками выяснить их отношение на данном токе, либо более точно посчитать сопротивление эмиттеров обоих транзюков.