Warum regelt dieser Stromregler nicht?

Es sieht so aus, als ob das Problem die Werte von R6 und R7 sind. Das Spannungsteilerverhältnis ist$\frac{R7}{R6 + R7}$, was funktioniert$\frac{1.8k}{18k + 1.8k} = 0.091.$Das gibt Ihnen ungefähr 45,5 mA, was nahe an dem liegt, was Sie sehen. Sie wollen eigentlich ein Verhältnis von 0,1. Fügen Sie einen 220-Ohm-Widerstand in Reihe unter R7 hinzu, und Sie kommen Ihrem Idealwert viel näher.

Die negative Rückkopplung für einen Operationsverstärker wird normalerweise direkt vom Ausgang des Operationsverstärkers oder vom Emitter eines Transistors wie Q2 abgenommen. Wenn Sie versuchen, "anderes Zeug" in diese Rückkopplungsschleife einzubauen, führen Sie Verzögerungen ein, und Sie stellen (normalerweise) fest, dass Sie einen Oszillator bauen.

Bitte überprüfen Sie, wie das Einschwingverhalten aussieht, da ich vermute, dass Ihre Schaltung mit einer Frequenz im hohen kHz-Bereich schwingt.

Alle Hauptakteure wie TI, ADI usw. entwickeln Operationsverstärker, um miteinander zu konkurrieren, und sie treiben ständig die oberen Frequenzfähigkeiten ihrer Geräte voran. Dies bedeutet zwangsläufig, dass die Phasenspannen dieser Operationsverstärker in normalen Schaltungen etwas nahe am Oszillationspunkt liegen - Sie haben einen zweiten Operationsverstärker hinzugefügt und erwarten, dass dieser stabil ist - denken Sie noch einmal darüber nach.

Es kann stabil gemacht werden, aber das kann ein mühsames Unterfangen sein.

Das Diagramm, das den Strom gegen Vcc zeigt, weist meines Erachtens aufgrund dieser Hochfrequenzschwingung ein dreieckiges Artefakt auf.

Das Ausführen einer Version Ihrer Schaltung unter TINA ergibt einen ordnungsgemäßen Betrieb bei 45,2 mA. Die Tatsache, dass Ihre Wellenform etwa 45 nA statt mA anzeigt, deutet darauf hin, dass Sie einen Dateneingabefehler gemacht haben. Sie sollten überprüfen, ob Sie den Messwiderstand auf 6,6 Mikroohm geändert haben.

Das Erhöhen der Verstärkung, um die Verlustleistung des Shunt-Widerstands zu verringern, scheint jedoch keine dringende Notwendigkeit zu sein. Bei 45 mA verbraucht ein 6,6-Ohm-Shunt nur 13 mW. Warum ist das ein Problem? Verwenden Sie wirklich einen Shunt, der so zerbrechlich ist, dass 13 mW ein Problem darstellen? Und da dies ein LED-Treiber ist, kann ich nicht glauben, dass Sie eine enorme Stabilität Ihres Ausgangsstroms benötigen und sich Sorgen über eine Temperaturdrift in Ihrem Shunt machen.

Oder habe ich etwas übersehen?

Die gleiche Schaltung mit einem BUZ70 funktioniert perfekt. Bei hohen Spannungen (von 15 auf 24 V) gibt es immer noch eine kleine Reduzierung des Stroms. Ich weiß nicht, ob es sich um eine Verringerung der Verstärkung des MOS bei höheren Spannungen zwischen Gate und Drain handelt (muss keine höhere Verstärkung sein)?

FYI, die meisten UV-LEDs haben diese Eigenschaft: Sie sind viel effizienter, wenn sie übersteuert werden, und da Sie sich Sorgen um die Effizienz machen, wäre es hilfreich zu verstehen, wie dies gemacht wird:

Stromimpulse werden mit einer kontrollierten Spitzenamplitude und einer begrenzten maximalen Impulsbreite angelegt. Das Tastverhältnis der Rechteckwelle wird reduziert, um sowohl die Temperatur des PN-Übergangs als auch die scheinbare Helligkeit zu begrenzen. (Eine Verringerung des Arbeitszyklus verringert auch die Impulsbreite.)

Ich hoffe, Sie werden von dem Konstantstromtreiber begeistert sein und beginnen, die größere Welt der LED-Schalttreiber zu erkunden.

ps Wenn Sie nur eine LED ansteuern, ist die 3,3-V-Versorgung möglicherweise ausreichend, sodass Vcc möglicherweise nur für den OpAmp benötigt wird.