LED-Treiberproblem

Ich verwende einen LM324 und drei TIP122-Transistoren, um drei 40-V-40-W-LEDs anzusteuern. Das Problem, das ich habe, ist, dass die LEDs nicht vollständig geschlossen werden (ein sehr schwaches Leuchten bleibt). Wenn ich nur einen Operationsverstärker (von den vier auf dem Chip) und einen Transistor verwende, schaltet sich die LED ordnungsgemäß aus. Wenn ich drei der vier Operationsverstärker verwende, gehen die LEDs nicht aus.

Ich habe versucht, einen Widerstand (20 K) in Übereinstimmung mit der negativen Rückkopplung zu platzieren, um festzustellen, ob ich ein Problem mit der Stromvorspannung hatte, aber das hat nicht geholfen. Ich habe den TIP122 auch ohne Glück durch Leistungs-MOSFETs ersetzt. Ich habe auch versucht, den Eingang mit einem der Operationsverstärker als Spannungsfolger zu puffern. Das hat das Problem tatsächlich verschlimmert. Es scheint ein Vorspannungsproblem zu geben, aber ich weiß nicht, wo oder wie ich das testen soll.

Ein Gedanke war, dass mein Problem von der Tatsache herrührt, dass der LM324 nicht Rail-to-Rail ist, aber ich bin mir nicht sicher, da ich ihn mit einem Operationsverstärker zum Laufen bringen kann. Wenn die Eingangsspannung Null ist, sehe ich am Ausgang aller drei Operationsverstärker etwa 1,5 V.

Gibt es ein Leck zwischen den Operationsverstärkern eines LM324? Warum sollte eine LED funktionieren, aber nicht alle drei?

Jede Hilfe wäre sehr willkommen. Danke.

Ich kann kein Bild der Schaltung posten, weil ich keinen "Ruf" habe. Sie finden es jedoch hier .

BEARBEITEN:Schema

Sie müssen auf das Bild verlinken, nicht auf einen anderen Beitrag. Ich kann das Bild dort sowieso nicht sehen. Übrigens: Ich bin auf dieses Problem gestoßen, als meine Pull-up-Widerstandswerte zu nahe am Widerstandswert zwischen meinem Logikstift und der Basis des TIP122 lagen. Am Ende hatte ich ~ 1 V an der Basis des TIP122 und es durfte etwas Strom fließen.
Ich habe den Schaltplan-Link aktualisiert.
Warum die Kappen parallel zu den LEDs? Ich habe die Transistorspezifikationen nicht überprüft, aber sie mögen möglicherweise den Einschaltstrom nicht.
Die Kappen sind ein Fehler. Sie sollen Bypass-Kappen sein, um bei den langen Leitungen von LED zu Treiber zu helfen. Danke für den Hinweis.

Antworten (1)

Sie sehen also etwa 1,5 V am Ausgang, aber das LM324N- Datenblatt besagt, dass der Ausgang auf mindestens 20 mV (bei einer Last von 10 K) heruntergefahren werden kann. Es scheint auch unwahrscheinlich, dass etwas den Ausgang hoch (er) zieht. Dies würde bedeuten, dass das Problem auf der Eingabeseite der Dinge liegt.

Die Datenblätter besagen, dass die Eingänge auf 0 V gehen können, aber ich vermute, dass dies nicht ganz stimmt. Es kann sein, dass sie nur auf "fast" 0 V gehen. Sogar ein paar mV höher als 0 V könnten ausreichen, um Ihre Schaltung durcheinander zu bringen.

Ich schlage vor, Ihre Schaltung zu ändern. Es ist leider eine ziemlich große Änderung. Am einfachsten (vom Teststandpunkt aus) wäre es, auf einen anderen Operationsverstärker umzuschalten, der von einer +/- Stromschiene betrieben werden kann. Wenn der Operationsverstärker eine negative Schiene hat, ist es in Ordnung, wenn der Eingang nahe bei 0 V liegt (und nicht bei V-). Möglicherweise können Sie den vorhandenen Operationsverstärker auf diese Weise ausführen, aber die Datenblätter sind diesbezüglich nicht eindeutig (und ich bin zu müde, um näher darauf einzugehen).

Eine andere Änderung, die leider viel komplexer wäre, wäre, die Schaltung so zu ändern, dass der Eingang des Operationsverstärkers niemals nahe an 0 V herankommt. Es gibt mehrere Möglichkeiten, dies zu tun, aber keine davon ist einfach. Eine Möglichkeit besteht darin, die Strommesswiderstände auf der hohen Seite zwischen der Stromschiene und Ihren LEDs zu platzieren. Verwenden Sie dann einen Widerstandsteiler, um diese Spannung in den Bereich des Operationsverstärkers zu senken. Dies erfordert möglicherweise das Ändern einiger Polaritäten und dergleichen (Vertauschen der Eingänge + und -), aber nehmen Sie mich nicht beim Wort - finden Sie es zuerst heraus.

Eine andere Möglichkeit, wo diese Schaltung schief geht, ist, dass sie tatsächlich instabil ist. Möglicherweise benötigen Sie eine Kappe zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers und dem negativen Eingang und einen Widerstand zwischen den Transistoren und dem negativen Eingang. Normalerweise finde ich das Zeug in einem Simulator heraus, aber wenn Sie einige Werte erraten wollten, würde ich einen 10-K-Widerstand und eine 100-pF-Kappe wählen.

Ich muss über die High-Side-Stromquelle nachdenken. Ich verwende einen Mikrocontroller als Eingang, daher gefällt mir die niedrige Seite besser. Ich habe mir das auch nicht auf meinem Oszilloskop angesehen, was ein bisschen dumm ist. Ich werde nachsehen, ob es eine Instabilität gibt.
@cf Es sollte möglich sein, eine Low-Side-Ansteuerung (Transistoren auf der Low-Seite), aber eine High-Side-Stromerfassung zu haben. Sie könnten auch Low-Side-Current-Sense mit einer Art Pegelverschiebung verwenden (ein umgekehrter Spannungsteiler zu V + oder ein anderer Operationsverstärker).
@DavidKessner Ist es nicht möglich, die Basis jedes TIP122 direkt von X3-3 anzutreiben? Mit anderen Worten, können Sie die Operationsverstärker weglassen?
Mit den Darlington-Transistoren kann eine direkte Ansteuerung eine Option sein, aber Ihre Eingangsspannung muss sehr genau sein, da Sie die Operationsverstärker-Regelschleife nicht mehr haben, um den Strom zu steuern.
@jippie Mein Gedanke war, dass Sie, wenn X3-3 ein uC-Ausgangspin und ein Pulldown-Widerstand ist, mit dem, was ich für PWM nehme, eine ziemlich gute Kontrolle über die Vorspannung hätten, oder?
@Hair_of_the_Dog Es sieht für mich aus wie ein einstellbarer Stromregler, wobei X3-3 das analoge Steuersignal ist, das den LED-Strom einstellt. 3,5 V = 1 Ampere. Wenn es PWM wäre, wären die Operationsverstärker überhaupt nicht erforderlich, und Sie könnten das Signal direkt in die Darlingtons / MOSFETs leiten.
@DavidKessner cf erwähnte die Verwendung eines uC als Eingabe in einem Kommentar zu dieser Antwort. Ich denke, X3-3 könnte der Ausgang eines DAC auf dem uC sein.
@DavidKessner, wie würde die aktuelle Regulierung bei einer großen Temperaturschwankung funktionieren? Ich werde dieses Gerät in einem arktischen Winter verwenden. Es ist einfach, Widerstände mit hoher Toleranz und niedrigem ppm-Wert auszuwählen. Ich würde mir lieber nicht so viele Gedanken über die Temp-Effekte auf den Transistor machen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den uC-Adc für die Strommessung zu verwenden und den Transistor dann direkt mit der PWM zu steuern. Dann könnte ich mich mit allen Arten von Steuerungsschemata auskennen. Dies bedeutet natürlich mehr Prozessoraufwand und Zeit beim Programmieren. Ich mag die Einfachheit der Operationsverstärkerlösung.
LED-Treiberproblem
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v