Ich entwerfe einen Hochleistungs-LED-Treiber, der von einem Mikrocontroller gesteuert wird.
Jetzt wäre es sehr einfach, einen Konstantstrombegrenzer herzustellen, damit ich meine LED nicht durchbrenne. Ich habe ein paar LM317 und wenn ich einen Widerstand zwischen ADJ und OUT stecke, bekomme ich eine Schaltung, die den Strom begrenzt.
Ich kann dies dann an einen Transistor in Reihe anschließen und meinen Mikrocontroller-Pin verwenden, um ihn über PWM zu schalten und meine LED auf diese Weise zu steuern.
Ich wollte jedoch etwas weiter gehen, um zu sehen, ob ich meine LEDs direkt und nicht über PWM betreiben kann (dh sie vollständig ein- und dann vollständig ausschalten). Dies wird wahrscheinlich mehr Komplexität in meine Schaltung bringen, aber ich denke, ich würde etwas lernen, wenn ich es zum Laufen bringen kann.
Ursprünglich entwarf ich eine variable Stromquelle (siehe hier ), aber ich habe jetzt meine LEDs zur Hand und nach einigen Tests habe ich festgestellt, dass sie selbst bei sehr niedrigem Strom ziemlich hell sind. Es scheint mir, dass eine lineare Steuerung der Spannung über den Mikrocontroller mir eine bessere Kontrolle über die Helligkeit geben würde.
Wie kann ich meine LEDs mit einer PWM-steuerbaren Spannung versorgen? Zum Beispiel kann ich mit einem Tiefpassfilter eine präzise gesteuerte konstante Spannung von PWM erhalten. Aber 1A oder mehr kann ich so natürlich nicht liefern. Wenn ich einen Spannungsfolger mit einem Operationsverstärker herstelle, brauche ich dann einen bestimmten Operationsverstärker, der für diesen Strom ausgelegt ist? (Ich habe einige Operationsverstärker bestellt, aber sie sind "Allzweck")
Könnte ich den Tiefpassfilter auf die Seite mit dem Laststrom legen? (Ich hatte immer darüber nachgedacht, den Tiefpassfilter an das PWM-Signal anzuschließen, anstatt an die andere Seite des Leistungstransistors.)
Jeder Rat, der sich auf dieses Thema bezieht, ist willkommen
Sie möchten LEDs nicht mit Spannung steuern. Es mag Ihnen scheinen, dass Sie mit Spannung eine bessere Kontrolle bekommen, weil eine kleine Spannungsänderung eine große scheinbare Helligkeit bewirkt. Bei Stromsteuerung ist die LED-Helligkeit ungefähr linear proportional zum Strom. Menschen nehmen die Helligkeit jedoch logarithmisch wahr, weshalb es für Sie so aussehen kann, als würde die Stromsteuerung nicht wie erwartet funktionieren.
Die Spannung zum Erhalten eines bestimmten Stroms und damit der Helligkeit variiert zwischen den LEDs und hat auch eine erhebliche Temperaturabhängigkeit. Sie möchten LEDs wirklich mit Strom und nicht mit Spannung steuern.
Sie scheinen auch nach einer linearen Steuerung einer höheren Spannung zu fragen, sodass die zusätzliche Spannung mal dem LED-Strom als Wärme verbrannt wird. PWM wird verwendet, weil es effizienter ist. Sie entwerfen die Schaltung für einen angemessen konstanten Strom mit dem Maximum, das die LED verarbeiten kann, und haben gerade genug Spannung, um diesen Strom zu garantieren. Das bedeutet, dass das System bei diesem maximalen Strom ziemlich effizient ist. PWM schaltet dann zwischen diesem effizienten Ein-Zustand und dem Aus-Zustand um, sodass das Ergebnis beispielsweise auch dann noch effizient ist, wenn der Strom nur halb so groß ist.
Um Ihre Frage zu beantworten, können Sie die LED jedoch mit einer Spannung steuern, die von einem PWM-Ausgang tiefpassgefiltert wird. Sie müssen eine Art Puffer oder Verstärker zwischen den gefilterten PWM-Ausgang und die LED schalten. Wenn ich es so machen müsste, würde ich einen Durchgangstransistor verwenden, der von einem Operationsverstärker angesteuert wird. Der Trick besteht darin, einen kleinen Low-Side-Strommesswiderstand zwischen LED und Masse zu platzieren und den Operationsverstärker die Spannung über diesen Widerstand proportional zum gefilterten PWM-Signal machen zu lassen. Dadurch erhalten Sie eine echte Stromkontrolle.
Adam Lawrence
Steven Lu
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