buck converter para LED de alta corriente

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Mi primera pregunta aquí:

Quiero hacer un suministro de corriente ajustable simple para algunos LED que tengo (aproximadamente 3 V y hasta 3 amperios). Decidí no usar un solo FET para controlar la corriente, ya que tendría que disipar hasta 9 W de calor. Para un circuito de este tipo no me importa un poco de rizado (por encima de 10 kHz) en la corriente, ya que está activando un LED que, de todos modos, genera fósforos (los LED son de color blanco).

No soy un ingeniero de potencia, así que tengo la pregunta:

¿Funcionaría el circuito de abajo (que saqué de mi trasero)? No he visto nada demasiado similar en línea. Aparte de una ondulación igual a la histéresis (dividida por R1), ¿hay algún problema? ¿Hay alguna preocupación con el ajuste de la frecuencia de oscilación correcta? ¿Debo elegir los valores de los componentes para una frecuencia específica (solo iba a ir con > 20 kHz en caso de que algo vibre)?

    
pregunta user1816847

2 respuestas

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Su idea está bien, pero su topología de circuito exacta no lo está. Su mayor problema es que la resistencia de detección de corriente R1 no está en el camino de la corriente de descarga del inductor. Eso significa que es inútil como retroalimentación para decidir cuándo volver a encender el FET. No se informará de corriente cuando el FET esté desactivado.

Una forma de solucionar esto es poner R1 en el lado alto, inmediatamente en serie con el LED superior. La tensión de control se referencia entonces al suministro en lugar de a tierra y la lógica debe invertirse, pero el concepto debería funcionar. Dado que está utilizando una olla para producir el voltaje de control, puede cablearse fácilmente hacia atrás para producir la señal de referencia de suministro. Sin embargo, necesitará un opamp con un rango de modo común que se extienda al suministro positivo.

Otra posibilidad es mantener R1 donde está y usar un interruptor de lado alto en lugar del interruptor de lado bajo que se muestra ahora. De esa manera, R1 siempre está directamente en serie con el inductor. El ánodo de D1 luego iría a tierra.

Los problemas más difíciles serán tratar con la tasa de variación del funcionamiento, calcular cuidadosamente la carga del inductor y los perfiles de descarga, y asegurarse de que el inductor nunca se sature. Existe la posibilidad de que el circuito sea metaestable, pero eso, por sí solo, no debería causar ningún problema, siempre que las oscilaciones en general sean lo suficientemente altas.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Puedo ver a dónde vas con esto, pero el circuito no oscilará. Hice una simulación rápida y se me ocurrió este diagrama:

Tenga en cuenta que sus LEDs modelaron con una resistencia 20R y que este circuito necesita refinamiento para que funcione correctamente con sus requisitos.

V2 es el voltaje de demanda y actualmente se establece en 0.05 V, lo que significa que la demanda es muy baja, es decir, la carga de 20R toma aproximadamente 20 mA. Con V2 a 1 V hay 200 mA en la carga. Como digo, esto necesitará refinación para sus circuitos, pero debería darle una buena idea de cómo hacerlo oscilar. El truco es R5 y C1 y tomar R4 de la resistencia sensorial actual R1. Entonces debería funcionar pero necesita ser refinado, ¡¿mencioné eso?

    
respondido por el Andy aka

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