Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Обеспечить стабильный импульс через светодиод
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Вопросы аналоговой техники
A. Fig Lee
Есть устройство на батарейке Li ION, которое генерирует точные импульсы через инфракрасный светодиод.
Импульсы генерируются по 12 битному паттерну.
Каждые 10 миллисекунд может быть импульс около 2 миллисекунд.
Ток через светодиод желательно сделать предсказуемым. Не обязательно регулируемым, но чтоб можно было заменой резистора, например поменять ток в пределах 60-220 mA.

Изначально я заложил LM2759. Но почему то из 3 светодиодов имел 2 случая когда светодиоды подгорели - прямое падение напряжения на них возросло и ток уменьшился, их стало не видно в инфракрасную камеру. Подключение делал по апплкейшн нот. Причину не понял, поэтому решил отказатся.
Для тестов поставил простой ключ на 2N7000 и резистором на 6.8 Ом последовательно с диодом.

Меня мучает вопрос - насколько это хорошо:
1) правильный ли транзистор?
2) насколько повторяемы будут результаты, не будут ли плавать от экземпляра транзистора к экземляру
3) есть ли лучше решения?

Для стабильности величины тока в импульсе подключил светодиод к цепи 3.3 В.
Что увеличило нагрузку на 150 мА стабилизатор LP3985

Теперь мучаюсь, надо ли менять стабилизатор на более мощный или светодиод подключать к 4.2В (эффективность будет не фонтан, и так половина энергии сеется на гасящем резисторе и полевике).

Может микросхема какаято хорошая есть?
Tanya
Цитата(A. Fig Lee @ Jul 6 2015, 17:15) *
Есть устройство на батарейке Li ION,

Изложите Ваши желания более внятно, пожалуйста. Во избежание гаданий...
1113
покажите схему того что есть
kovigor
Цитата(A. Fig Lee @ Jul 6 2015, 17:15) *
Изначально я заложил LM2759. Но почему то из 3 светодиодов имел 2 случая когда светодиоды подгорели

Светодиоды нужно питать током, а на LM2759 вы собрали источник напряжения. Теперь вы можете ограничить ток через светодиод резистором (но это не означает питание светодиода стабильным током), либо сделать
настоящий источник тока на любой подходящей ИС. Даже на ОУ можете сделать. Примеры см. в книжке Хоровица и Хилла ...
artkam
LM2759 is an integrated low-noise, high-current switched capacitor DC/DC converter with a regulated current source...
A. Fig Lee
Цитата(Tanya @ Jul 6 2015, 10:42) *
Изложите Ваши желания более внятно, пожалуйста. Во избежание гаданий...


Дык вроде изложил так подробно..
Вот схема ключа, на который поступают прямоугольные импульсы.
Их надо преобразовать в ток в светодиоде.
До 220 миллиампер. Желательно кпд повыше. Напряжение 3.3 В.

Егоров
Так а на самом светодиоде насколько напряжение падает, каковы его характеристики ? Может, ему 3 В вообще не хватает? Для регулирования тока простыми средствами нужен запас напряжение хотя бы 1- 1.5В
A. Fig Lee
Цитата(Егоров @ Jul 6 2015, 13:58) *
Так а на самом светодиоде насколько напряжение падает, каковы его характеристики ? Может, ему 3 В вообще не хватает? Для регулирования тока простыми средствами нужен запас напряжение хотя бы 1- 1.5В

Если правильно помню, 1.6-2.1 Вольта в зависимости от тока.

Я вот придумал заменить 2N7000 на IRLM2502 a в качестве источника тока вместо резистора включить LT3092 с 2мя резисторами.
Вроде все должно получится. Пошел заказывать на диджикий
Plain
Если нужен КПД, а деньги не важны, то, например, такая готовая стрельба из пушки по воробьям.

Если же важны и деньги, и КПД, то основной принцип — наличие синхронного выпрямителя. Например, можно взять заурядный повышающий монолитный преобразователь, типа такого, и включить его понижающим, т.е. соединить вход с выходом, к ключу подключить последовательно дроссель, катодом светодиод, с анода которого резистор датчика тока на плюс, а обратную связь опустить вниз кольцом из токовых зеркал на NPN и PNP:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Также, можно взять и первый попавшийся синхронный понижающий, например, такой, вместо выходного конденсатора которому подключить последовательно анодом светодиод и резистор датчика тока, обратную связь с которого завести делителем относительно какого-либо стабильного источника напряжения.

Как продемонстрировано, в любом из этих случаев ток светодиода можно дополнительно регулировать, например, отфильтрованным RC-цепью напряжением с выхода ШИМ микроконтроллера, ну или менять резисторы.
Onkel
---До 220 миллиампер. Желательно кпд повыше. Напряжение 3.3 В.

на резисторе упадет 0,73 в, светодиоду и регулятору останется 2,6 В. Это реально только красным светодиодом можно будет рулить. Или вместо полевика схему с шимом.
Alexashka
Цитата(A. Fig Lee @ Jul 6 2015, 22:10) *
Если правильно помню, 1.6-2.1 Вольта в зависимости от тока.
Я вот придумал заменить 2N7000 на IRLM2502 a в качестве источника тока вместо резистора включить LT3092 с 2мя резисторами.

У LT3092 падение при 200ма до 1,6В, если сюда приплюсовать 2,1В на диоде, то выходит 3,7 - не хватит.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Если не требуется суперстабильность от температуры, то можно сделать по такой простой схеме - потери на ней всего около 0,6В.
Ток светодиода = 0,6 / R1
Для управления нужно поставить еще один ключ на pnp, который выключает подтяжку (R2).
A. Fig Lee
Цитата(Plain @ Jul 6 2015, 15:30) *
Если нужен КПД, а деньги не важны, то, например, такая готовая стрельба из пушки по воробьям.


Вот аналогичный вариант на тексасе как раз и не сработал. То бишь работает, но из 3х светодиодов 2 сгорели. В течение 10 минут при токе меньше обычного.
Опасаюсь теперь.

Цитата(Plain @ Jul 6 2015, 15:30) *
Если же важны и деньги, и КПД, то основной принцип — наличие синхронного выпрямителя.



Также, можно взять и первый попавшийся синхронный понижающий, например, такой, .

Спасибо, поизучаю.


Цитата(Alexashka @ Jul 7 2015, 02:28) *
У LT3092 падение при 200ма до 1,6В, если сюда приплюсовать 2,1В на диоде, то выходит 3,7 - не хватит.

О! Хорошая идея, спасибо.
Егоров
Цитата(Alexashka @ Jul 7 2015, 09:28) *
Если не требуется суперстабильность от температуры, то можно

Да в том-то и дело, что стабильность напряжение база-эмиттер датчика тока аж никакая. Слишком сильно все это будет плавать от эеземпляра к экземпляру биполярного транзистора и от температуры. А схема вообще работает неплохо.
Нужно только добавить резистор в цепь базы небольшой, ом 100-500 хотя бы. А то резистивный датчик тока превращается просто в открытый диод (переход б-э)
Plain
Цитата(Plain @ Jul 6 2015, 22:30) *
Также, можно взять и первый попавшийся синхронный понижающий, например:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Деталей на три копейки меньше, но стабильность хуже, чем у варианта на повышающем, потому что токовое зеркало разбалансировано, да и с ассортиментом синхронных понижающих с входным меньше 3 В тоже проблема.
A. Fig Lee
Цитата(Plain @ Jul 7 2015, 14:40) *
Деталей на три копейки меньше, но стабильность хуже, чем у варианта на повышающем, потому что токовое зеркало разбалансировано, да и с ассортиментом синхронных понижающих с входным меньше 3 В тоже проблема.


К сожалению, слишком много деталей. Надо супер миниатюрное. Вся плата включая основное размером с 400 мА литиевую батарейку.
К сожалению, моя идея с LT3092 не сработала, при 180 мА уже плывет ток и напряжение надо выше 4 Вольт.
При 10 мА неплохо, меньше 2х Вольт и все что выше ток как вкопанный.
Plain
Цитата(A. Fig Lee @ Jul 8 2015, 20:31) *
слишком много деталей. Надо супер миниатюрное.

Миниатюрней только линейный на россыпи, т.е. ОУ, NPN и три резистора.
Plain
За отстутствием колонки минимального входного, практически безполезный список. Подходящий под последние веяния автора темы компонент в нём только один:

http://www.digikey.com/product-detail/en/C...OSCT-ND/5213211

Но это линейный драйвер (т.е. не отвечает первоначальному требованию темы насчёт КПД), и он с обвесом дороже, чем ОУ, NPN и три резистора (не отвечает первоначальному требованию темы насчёт стоимости).
Tarbal
Самый простой стабилизатор тока можно сделать на биполярном транзисторе. В эмиттере резистор, а на базе фиксированное напряжение напряжение базы минус напражение открытого перехода база-эмиттер делить на сопротивление резистора даст ток коллектора плюс ток базы, которым можно пренебречь. Можно сделать чтобы такой ключ включал светодиод.
Недостаток в схеме на батарейке в том, что температурно зависимое напрюжение база-эмиттер будет влиять значительнее при низких напряжениях базы чем при высоких. Однако если все посчитат, то может все попадет в нужный диапазон. Можно прибавить к напряжению базы напрязение открытого кремниевого диода, который находится при той же температуре и скомпенсировать термозависимость.
iDiode
Цитата(A. Fig Lee @ Jul 6 2015, 19:16) *
Дык вроде изложил так подробно..
Вот схема ключа, на который поступают прямоугольные импульсы.
Их надо преобразовать в ток в светодиоде.
До 220 миллиампер. Желательно кпд повыше. Напряжение 3.3 В.



http://www.onsemi.com/PowerSolutions/produ...o?id=NSI50150AD
Поставьте вместо R2. И все.
A. Fig Lee
В общем остановился на такой схеме:



Собрал 2 экземпляра. Работали нормально.
Сегодня утром один экземпляр стал чудить.
Сразу после подачи напряжения пульсы идут.
Секунды полторы. Потом исчезают секунд на 5. Потом снова появляются на секунду.
Ничего не понимаю.
Убрал управляющий сигнал. То же самое. Каждые 5 секунд то есть то нет.
Возбуждение какоето..
На входе ОУ постоянка, на выходе плюс 3.3 В, а на истоке полевика и на выходе то есть, то нет.
Поменял IRLML2502 на другой, тоже самое. Поменял ЛЕД, вообще возбуждение пошло..
Где его гасить то?
Егоров
Цитата(A. Fig Lee @ Jul 13 2015, 21:19) *
Собрал 2 экземпляра. Работали нормально.
Сегодня утром один экземпляр стал чудить.
?

Какой-то схемотехнический сумбур. Где вход задания значения тока, чем оно, значение, задается? У Вас же по условиям задачи ток меняется от 60 до 200мА, кажется?
И номинальные значения компонентов где?
Полевой транзистор требует на затворе напряжения гораздо выше, чем может выдать ОУ при 3-вольтовом питании, потому и чудеса.
Пока нет предельной ясности в назначении и работе каждого компонента паять схемы не стоит.
Схема элементарна, но пока Вы внятно не поясните все условия задачи помочь Вам невозможно.
Plain
Цитата(A. Fig Lee @ Jul 13 2015, 21:19) *
остановился на такой схеме

Похоже, Вы не шутите — девять деталей против двух в случае с вышепредложенной CAT4104.

Предлагаю администрации форума снести эту тему в корзину, поскольку автор её создал, зная ответ сам себе заранее и в нарушение всех собственных же требований, так что она похожа на какую-то неведомую доселе рекламу непойми чего.
A. Fig Lee
Ладно, сносите.
Опять надо разъяснять, опять никто ничего не понял.
По моему уже 2 раза повторил, почему ЛЕД драйвер не ставлю.

Опять Егоров не понял как ток регулируется.. Схема сложная, да.
Ладно, разберусь. Надоело повторять одно и тоже.
Спасибо за участие.
Егоров
Цитата(A. Fig Lee @ Jul 14 2015, 01:27) *
Ладно, сносите.
Опять надо разъяснять, опять никто ничего не понял.
По моему уже 2 раза повторил, почему ЛЕД драйвер не ставлю.

Опять Егоров не понял как ток регулируется.. Схема сложная, да.
Ладно, разберусь. Надоело повторять одно и тоже.
Спасибо за участие.

В данном случае заявлять, что Егоров опять ничего не понял - смело. То же самое о сложности схемы. Она не сложная, она запутанная и не просчитана.
Егоров понял, что схема работает (автор надеялся что будет работать) при одном фиксированном значении тока. Это значение определяется опорным напряжением со стабилитрона 1.25В. А как оперативно задается диапазон 60-220 мА?
Надоело повторять? Надоело читать одно и тоже, Вы не отвечаете на поставленные участниками уточняющие вопросы, а только рассказываете об очередных блужданиях в трех соснах.
Считаю, сносить тему пока не нужно, нужно спокойно разобраться. Узел этот достаточно востребован, как кирпичик схемотехники.
A. Fig Lee
Цитата(Егоров @ Jul 13 2015, 20:04) *
Егоров понял, что схема работает (автор надеялся что будет работать) при одном фиксированном значении тока. Это значение определяется опорным напряжением со стабилитрона 1.25В. А как оперативно задается диапазон 60-220 мА?


Стабилитрон задает напряжение, не ток. Чтобы получить ток, надо использовать резистор. В данном случае в цепи истока 6.2 Ома для 200 мА примерно.
Об этом было написано в самом первом посте, повторю:

Ток через светодиод желательно сделать предсказуемым. Не обязательно регулируемым, но чтоб можно было заменой резистора, например поменять ток в пределах 60-220 mA.

Что в "заменой резистора" непонятно?
TSerg
Цитата(A. Fig Lee @ Jul 14 2015, 15:08) *
Стабилитрон задает напряжение, не ток.


"Да это просто праздник, какой-то" (С) известно чей.
A. Fig Lee
Померял генерацию. около 1 МГц.
Давится конденсатором 0.01uF между стоком и затвором.
Дополнительно поставил делитель 1:20 на затвор. В мануале если нагрузка > 100 пФ рекомендуют резистор на выход ОУ.

Вот новая схема

Егоров
Цитата(A. Fig Lee @ Jul 14 2015, 15:08) *
Стабилитрон задает напряжение, не ток. Чтобы получить ток, надо использовать резистор. В данном случае в цепи истока 6.2 Ома для 200 мА примерно.
Что в "заменой резистора" непонятно?

Теперь понятно. Индивидуальная регулировка, под заданный ток. Он задается стабилитроном (косвенно).
Замените полевой транзистор на биполярный (ВСР52, например) и ОУ на компаратор (LM139, например). Сравнение нужно вести при напряжении на датчике тока порядка 150-200мВ.
Т.е. для 260мА и 1 Ом может быть много.
Меньшее напряжение для компаратора не рекомендуется, большее - не хватит просто напряжения для работы диода. на ключе падает около 1В Схему я промоделировал, нарисовать полностью пока нет времени.
Правда, модели инфракрасного диода точной не нашел. Предположительно 1.5 вольта прямое. Еще раз уточните что там за диод реально.
_Vova
Цитата
делитель 1:20 на затвор

где он 1/20 ?
вместо С2 лучше с выхода ОУ RC цепочку на инвертирующий вход, последовательно с затвором резистор 50-200 Ом,
использовать транзистор с управлением логическим уровнем в линейном режиме.., чем не подошел биполярный?
A. Fig Lee
Цитата(Егоров @ Jul 14 2015, 09:19) *
Теперь понятно. Индивидуальная регулировка, под заданный ток. Он задается стабилитроном (косвенно).
Замените полевой транзистор на биполярный (ВСР52, например) и ОУ на компаратор (LM139, например). Сравнение нужно вести при напряжении на датчике тока порядка 150-200мВ.
Т.е. для 260мА и 1 Ом может быть много.
Меньшее напряжение для компаратора не рекомендуется, большее - не хватит просто напряжения для работы диода. на ключе падает около 1В Схему я промоделировал, нарисовать полностью пока нет времени.
Правда, модели инфракрасного диода точной не нашел. Предположительно 1.5 вольта прямое. Еще раз уточните что там за диод реально.


Спасибо. Добиться что за диод невозможно, инфракрасный какойто. При 200 мА падение порядка 1.8 Вольта.
Закажу BCP52, попробую. Почему не полевик? Я не уверен, что выходного тока ОУ хватит раскачать на 200 мА.
И почему компаратор? Возбуждатся он не будет?
Великоват корпус, но попробую..



Цитата(_Vova @ Jul 14 2015, 09:31) *
где он 1/20 ?
вместо С2 лучше с выхода ОУ RC цепочку на инвертирующий вход, последовательно с затвором резистор 50-200 Ом,
использовать транзистор с управлением логическим уровнем в линейном режиме.., чем не подошел биполярный?

Полевиком мне кажется легче управлять, открывается сильнее, меньше падение напряжения.
RC цепочка на инвертирующий - а какие параметры?
Plain
Цитата(_Vova @ Jul 14 2015, 16:31) *
чем не подошел биполярный?

На торжественном открытии третьей страницы темы автор сообщил, что воспринимает электронные компоненты эмоционально:

Цитата(A. Fig Lee @ Jul 14 2015, 17:08) *
Полевиком мне кажется легче управлять

Цитата(Plain @ Jul 9 2015, 00:27) *
Цитата(A. Fig Lee @ Jul 8 2015, 20:31) *
слишком много деталей. Надо супер миниатюрное

Миниатюрней только линейный на россыпи, т.е. ОУ, NPN и три резистора.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Егоров
Цитата(A. Fig Lee @ Jul 14 2015, 17:08) *
Спасибо. Добиться что за диод невозможно, инфракрасный какойто. При 200 мА падение порядка 1.8 Вольта.
Закажу BCP52, попробую. Почему не полевик? Я не уверен, что выходного тока ОУ хватит раскачать на 200 мА.
Полевиком мне кажется легче управлять, открывается сильнее, меньше падение напряжения.
RC цепочка на инвертирующий - а какие параметры?

Хм...Вы совершенно не разбираетесь в электронике, в работе, параметрах, простейших компонентов. Трудно что-то обсуждать далее.
Закажите схему специалисту и Вам сделают.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.