Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Стабилизатор тока светодиода.
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Вопросы аналоговой техники
AlexMad
Задача - получить импульсы длительностью от 1 до 5 мкс с током 1.5-2 ампера, причем в последствии желательно этот ток регулировать... но это потом, сейчас, при попытке решения задачи в лоб не получается раскачать стабилизатор тока, он дает пилу вместо прямоугольника, при чем при увеличении длительности импульса до 30-50 мкс уже нормально, а если еще и ток опустить до ампера, то прямоугольники прямо заглядение. Стабилизатор пробовал на операционнике с транзистором, пробовал и тупо КРЕН в режиме стабилизации тока, ключи пробовал и биполярные и мосет... Может, просто дурак и руки не оттуда растут, подскажите, как решить проблему.
rezident
А конечная цель какая? Зачем нужно именно "прямоугольник" на выходе стабилизатора тока?
AlexMad
Цитата(rezident @ Oct 19 2006, 23:33) *
А конечная цель какая? Зачем нужно именно "прямоугольник" на выходе стабилизатора тока?

Конечная цель - максимальное количество света. Общая задача - два светодиода на разных длинах волн, работающие поочереди, на приемнике - сравнение сигналв, после синхронного детектирования. Суть в том, что светодиоды очень "нетрадиционной" структуры, света дают очень мало, расстояния большие, приемник тоже не подарок в плане чуствительности, если светить треугольником, что сейчас получается, то есть большие потери энергии. А если светить чуть подольше, чем 1-5 мкс, то диод накроется медным тазом, вот и вся суть.
З.Ы. http://www.ibsg-st-petersburg.com/PDF_Data/led_19.pdf вот такие диоды, там нарисован режим их работы и в таблице приведены данные о количестве света.
rezident
Дык с чего вы взяли, что должен быть именно прямоугольник? В даташите же для наглядности так нарисовано. А диод просто не может принципиально обеспечить такую ПХ. У него же экспоненциальная зависимость тока от напряжения. Посмотрите на ВАХ в том же даташите (второй внизу график). В данном случае нужно стараться не превысить максимальный импульсный ток. А то что форма его не "прямоугольная".... ну не знаю начхать и забыть наверное. Вы, кстати, форму тока смотрели? Или только по форме напряжения на светодиоде судите о "правильности" его работы?
dinam
Мне тоже приходится управлять светодиодами, правда токи пока поменьше - 350мА . Время нарастания тока примерно 300 нс, время спада 80 нс. Длина провода до светодиода 40 см. Использую классический стабилизатор тока на ОУ AD8061AR и полевике FDS6961A. Эту связку можно применить и на ваши токи. Думаю похожие времена можно будет получить и в вашем случае smile.gif .
AlexMad
Цитата(rezident @ Oct 20 2006, 01:13) *
Дык с чего вы взяли, что должен быть именно прямоугольник? В даташите же для наглядности так нарисовано. А диод просто не может принципиально обеспечить такую ПХ. У него же экспоненциальная зависимость тока от напряжения. Посмотрите на ВАХ в том же даташите (второй внизу график). В данном случае нужно стараться не превысить максимальный импульсный ток. А то что форма его не "прямоугольная".... ну не знаю начхать и забыть наверное. Вы, кстати, форму тока смотрели? Или только по форме напряжения на светодиоде судите о "правильности" его работы?

Смотрел именно ток, а не напряжение, а почему говорю про прямоугольник - очень большие потери в свете имеются, и нарисовано там не для наглядности - если убрать стабилизатор тока, оставить только ключ, то есть нормальная скорость нарастания и спада. Вопрос-то и был не про возможность получения прямоугольника вообще, а про стабилизацию тока при этом.
Oldring
Цитата(AlexMad @ Oct 20 2006, 08:55) *
Цитата(rezident @ Oct 20 2006, 01:13) *

Дык с чего вы взяли, что должен быть именно прямоугольник? В даташите же для наглядности так нарисовано. А диод просто не может принципиально обеспечить такую ПХ. У него же экспоненциальная зависимость тока от напряжения. Посмотрите на ВАХ в том же даташите (второй внизу график). В данном случае нужно стараться не превысить максимальный импульсный ток. А то что форма его не "прямоугольная".... ну не знаю начхать и забыть наверное. Вы, кстати, форму тока смотрели? Или только по форме напряжения на светодиоде судите о "правильности" его работы?

Смотрел именно ток, а не напряжение, а почему говорю про прямоугольник - очень большие потери в свете имеются, и нарисовано там не для наглядности - если убрать стабилизатор тока, оставить только ключ, то есть нормальная скорость нарастания и спада. Вопрос-то и был не про возможность получения прямоугольника вообще, а про стабилизацию тока при этом.


Попробуйте закорачивать светодиод транзистором - при этом стабиллизатор тока будет стабиллизировать свои 2 ампера постоянно. Может улучшить. Говорить про причины медленного выхода на режим стабилизатора тока не имея перед глазами его схемы довольно сложно.
Tanya
Цитата(AlexMad @ Oct 19 2006, 22:53) *
Задача - получить импульсы длительностью от 1 до 5 мкс с током 1.5-2 ампера, причем в последствии желательно этот ток регулировать... но это потом, сейчас, при попытке решения задачи в лоб не получается раскачать стабилизатор тока, он дает пилу вместо прямоугольника, при чем при увеличении длительности импульса до 30-50 мкс уже нормально, а если еще и ток опустить до ампера, то прямоугольники прямо заглядение. Стабилизатор пробовал на операционнике с транзистором, пробовал и тупо КРЕН в режиме стабилизации тока, ключи пробовал и биполярные и мосет... Может, просто дурак и руки не оттуда растут, подскажите, как решить проблему.

При правильной схемотехнике (быстрый ОУ + транзистор + шунт) легко получаются фронты порядка 10 наносекунд при таких и больших токах. Шунт нужен малоиндуктивный, если длинные провода, то их индуктивность может мешать.
Stanislav
Цитата(AlexMad @ Oct 19 2006, 22:53) *
Задача - получить импульсы длительностью от 1 до 5 мкс с током 1.5-2 ампера, причем в последствии желательно этот ток регулировать... но это потом, сейчас, при попытке решения задачи в лоб не получается раскачать стабилизатор тока, он дает пилу вместо прямоугольника, при чем при увеличении длительности импульса до 30-50 мкс уже нормально, а если еще и ток опустить до ампера, то прямоугольники прямо заглядение. Стабилизатор пробовал на операционнике с транзистором, пробовал и тупо КРЕН в режиме стабилизации тока, ключи пробовал и биполярные и мосет... Может, просто дурак и руки не оттуда растут, подскажите, как решить проблему.
Скорее всего, неправильно рассчитали схему.
Приведите, например, ту, которая с ОУ и MOSFET, или биполярным транзистором. Покритикуем и подскажем, как сделать правильно. smile.gif
iosifk
Цитата(Tanya @ Oct 20 2006, 10:19) *
При правильной схемотехнике (быстрый ОУ + транзистор + шунт) легко получаются фронты порядка 10 наносекунд при таких и больших токах. Шунт нужен малоиндуктивный, если длинные провода, то их индуктивность может мешать.

Мне кажется, что этот пост ближе всего к сути вопроса. А дело в том, что Вы хотите застабилизировать ВЕРШИНУ импульса, и при этом хотите крутые фронты. А контур-то медленный, и ему фронты не отработать. Надо либо повышать быстродействие контура (соотв. увеличатся шумы), либо делать вот это:
В таких случаях надо делать обратную связь с нелинейным звеном. Т.е. в режиме "малого" сигнала - линейная стабилизация тока. При выходе за зону "малого" сигнала должен срабатывать компаратор и давать быстрые фронты на силовые транзисторы.
Если нарисовать экспоненту и считать, что зона малого сигнала начнется от уровня - 5%, то такой способ работы даст экономию в 3 Тау - в этой области постоянная времени будет определяться только переходным процессом в компараторе и силовых транзисторах. Ну и еще надо учесть то, как будет выходить из насыщения линейный каскад. Идеально будет замыкать ему вход или делать так, чтобы он не перегружался. Хотя, возможно, что это и не понадобится...
Удачи!
net
Цитата(iosifk @ Oct 20 2006, 15:15) *
Цитата(Tanya @ Oct 20 2006, 10:19) *

При правильной схемотехнике (быстрый ОУ + транзистор + шунт) легко получаются фронты порядка 10 наносекунд при таких и больших токах. Шунт нужен малоиндуктивный, если длинные провода, то их индуктивность может мешать.

Мне кажется, что этот пост ближе всего к сути вопроса. А дело в том, что Вы хотите застабилизировать ВЕРШИНУ импульса, и при этом хотите крутые фронты. А контур-то медленный, и ему фронты не отработать. Надо либо повышать быстродействие контура (соотв. увеличатся шумы), либо делать вот это:
В таких случаях надо делать обратную связь с нелинейным звеном. Т.е. в режиме "малого" сигнала - линейная стабилизация тока. При выходе за зону "малого" сигнала должен срабатывать компаратор и давать быстрые фронты на силовые транзисторы.
Если нарисовать экспоненту и считать, что зона малого сигнала начнется от уровня - 5%, то такой способ работы даст экономию в 3 Тау - в этой области постоянная времени будет определяться только переходным процессом в компараторе и силовых транзисторах. Ну и еще надо учесть то, как будет выходить из насыщения линейный каскад. Идеально будет замыкать ему вход или делать так, чтобы он не перегружался. Хотя, возможно, что это и не понадобится...
Удачи!


да ладно вам smile.gif
берете обычный стабилизатор тока или напряжения в режиме стабилизатора тока
последовательно с ним включаете индуктивность
а светодиод параллелите транзистором - как уже написал выше Oldring
таким образом у вас получается что стабилизатор тока работает в постоянном режиме - индуктивность тоже стабилизирует ток нокомпенсирует броски напряжения
а скорость коммутации транзистора определяется его режимом - таким образом легко получит и ГГц
такие схемы применяюбт для модуляции лазеров
еще там добавляют пару резисторов последовательно так как лазеры не любят полного выключения и для стабильной работы ток в нем оставляют на уровне 5-10%
это конечно мое личное имхмо - и не претендует на истину
AlexMad
Цитата(Stanislav @ Oct 20 2006, 15:01) *
Цитата(AlexMad @ Oct 19 2006, 22:53) *
Задача - получить импульсы длительностью от 1 до 5 мкс с током 1.5-2 ампера, причем в последствии желательно этот ток регулировать... но это потом, сейчас, при попытке решения задачи в лоб не получается раскачать стабилизатор тока, он дает пилу вместо прямоугольника, при чем при увеличении длительности импульса до 30-50 мкс уже нормально, а если еще и ток опустить до ампера, то прямоугольники прямо заглядение. Стабилизатор пробовал на операционнике с транзистором, пробовал и тупо КРЕН в режиме стабилизации тока, ключи пробовал и биполярные и мосет... Может, просто дурак и руки не оттуда растут, подскажите, как решить проблему.
Скорее всего, неправильно рассчитали схему.
Приведите, например, ту, которая с ОУ и MOSFET, или биполярным транзистором. Покритикуем и подскажем, как сделать правильно. smile.gif

Не скорее всего, а неправильно smile.gif, я же писал, что, возможно, руки не оттуда растут. А если серьезно, то особой схемы и не было, собирал на коленках, искал работающий вариант... Тут, кстати, производители диода подскинули свою схему, которой они его включают... Думаю, что буду делать также, но есть некоторые сомнения по её работоспособности. Могу выложить её на суд зрителей. Правда там много относящегося не к светодиоду, надо еще разобраться, что там зачем.
Tanya
Цитата(AlexMad @ Oct 21 2006, 10:38) *
Цитата(Stanislav @ Oct 20 2006, 15:01) *

Цитата(AlexMad @ Oct 19 2006, 22:53) *
Задача - получить импульсы длительностью от 1 до 5 мкс с током 1.5-2 ампера, причем в последствии желательно этот ток регулировать... но это потом, сейчас, при попытке решения задачи в лоб не получается раскачать стабилизатор тока, он дает пилу вместо прямоугольника, при чем при увеличении длительности импульса до 30-50 мкс уже нормально, а если еще и ток опустить до ампера, то прямоугольники прямо заглядение. Стабилизатор пробовал на операционнике с транзистором, пробовал и тупо КРЕН в режиме стабилизации тока, ключи пробовал и биполярные и мосет... Может, просто дурак и руки не оттуда растут, подскажите, как решить проблему.
Скорее всего, неправильно рассчитали схему.
Приведите, например, ту, которая с ОУ и MOSFET, или биполярным транзистором. Покритикуем и подскажем, как сделать правильно. smile.gif

Не скорее всего, а неправильно smile.gif, я же писал, что, возможно, руки не оттуда растут. А если серьезно, то особой схемы и не было, собирал на коленках, искал работающий вариант... Тут, кстати, производители диода подскинули свою схему, которой они его включают... Думаю, что буду делать также, но есть некоторые сомнения по её работоспособности. Могу выложить её на суд зрителей. Правда там много относящегося не к светодиоду, надо еще разобраться, что там зачем.

Что-то сложноватая схемка...
Вы можете просто взять один транзистор типа КТ972(3) и соответствующий генератор импульсов. Резистор (шунт) порядка 2 Ом типа С2-10 и пару резисторов в базу (можно генератор отсасывающий ток). Все будет работать. Если надо светодиод далеко от драйвера расположить, то без согласованной линии не обойтись.
То, что предлагает net, тоже будет работать, только мощность будет зря пропадать... Но если электричества не жалко... Там есть такое еще преимущество - ток хорошо ограничивается.
net
Цитата(Tanya @ Oct 21 2006, 12:45) *
То, что предлагает net, тоже будет работать, только мощность будет зря пропадать... Но если электричества не жалко... .


если хотите экономить элетронэнергию между импульсами при большой скважности то даете сигнал на выключения стабилизатора после выстрела и перед следующим выстрелом его включаете
но если частота передачи импульсов за 622МГц а импульсы в 2 ампера то экономить ту не приходится
sad.gif в добавок этим диодам чуть дай лишнего тока и им каюк а цена у них такая что электроэнергию можно годами оплачивать - а мощность с них всегда хочется выжать по максимуму smile.gif вот и приходится ходить по лезвию бритвы sad.gif

кроме того мой ответ был iosifik в шутливой форме потому как слишком сложно он стал трактовать поставновку задачи biggrin.gif когда ее можно легко заменить на обычный резистор последовательно с индуктивностью и параллельной цепочкой диода и эмиттерного повторителя(это если еще захочется стабилизировать мощность излучения)
Паяльник
Можете сделать идеальные фронты, если коммутировать не стабилизатор тока, а напряжение питания, а ток просто ограничивать хоть тем же стабилизатором. Несложный вариант: ток ограничивается балластным резистором, который коммутируется хорошим ключом. С резистора снимается амплитуда импульсов (меряем ток) и этим сигналом с очень большой постоянной времени управляется напряжение питания. Конечно, к рабочему току надо подходить плавно и "снизу".
Bluesman
Или я чего-то не понимаю, или ж..а пишется через два "п". А чем не подходит стандартная схема на ключе с токоограничивающим резистором? Это элементарная задача стабилизации тока, если есть источник напряжения. И не надо никаких обратных связей, они только замедлят процесс. Дешево и сердито, я так и сделал
Второй вариант, для случая маленького питающего напряжения, - токовое зеркало.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.