¿Es posible construir una resistencia no lineal usando un potenciómetro lineal?

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Tengo CAT4101 controlador de LED de corriente constante y necesito controlar la corriente de LED. Mi idea es usar un microcontrolador y un potenciómetro digital ( MCP41010 ) para controlar la corriente. Si bien el potenciómetro que tengo es lineal (la resistencia es proporcional al código digital), la corriente del LED no es lineal debido a las características del CAT4101:

LED Current    RSET
[mA]           [Ohm]
100            4990
200            2490
300            1690
400            1270
500            1050
600            866
700            768
800            680
900            604
1000           549

Su hoja de datos dice que mantiene un voltaje constante en el pin Rset y la corriente del LED es aproximadamente 400 veces la corriente del pin Rset.

¿Es posible "inventar" algún circuito basado en un potenciómetro digital lineal que cambiará su resistencia de forma no lineal y permitirá el control de corriente de LED lineal?

    
pregunta anandr

2 respuestas

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Si examina la tabla, puede ver una relación razonablemente lineal entre la corriente de la resistencia y la corriente del LED. Esto está implícito en la hoja de datos donde dice que la corriente del LED es 400 veces la corriente de Rset. Entonces, dado que Vset es constante a 1.2 voltios, para un Rset de 4990 ohmios, Iset será 0.24mA e Iled será 400 x más alto a 96mA (no muy lejos de 100mA). En la escala media (digamos) 1050 ohmios, Iset tendrá 1.143mA e Iled debería ser de 457mA; dice 500mA en la tabla, por lo que no está muy lejos. A la corriente máxima del LED (1A), Iset es 2.185 mA y la corriente del LED probablemente sería 400x más alta a 874mA.

Lo que estoy diciendo es que podrías usar un amplificador operacional y un transistor para extraer una corriente controlada del pin Rset y encontrarías que esto es significativamente más lineal que intentar delinear una resistencia: -

La carga en el diagrama se conectaría al pin Rset del chip. Rset en el diagrama de arriba sería idealmente un poco más bajo que 549 ohmios, tal vez un 470R estaría bien. Vset en el diagrama forzaría que una corriente fluya hacia el colector que es Vset / 470R y, para una corriente de LED de 400mA, sería de aproximadamente 0.47 voltios.

Recuerde que el CAT4101 usa espejos de corriente para producir la corriente de LED objetivo general y, por lo tanto, la alimentación de una corriente constante variable va a ser más precisa que la elección de un valor para Rset sin importar cuán delineado esté.     

respondido por el Andy aka
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Sí, es posible obtener cierta no linealidad conectando una resistencia fija a través de la resistencia variable, desafortunadamente no está en la dirección correcta para su aplicación.

La ley que desea idealmente es recíproca, la corriente LED se controla mediante la conductancia de su resistencia Rset. No conozco ningún dispositivo de conductancia variable digital, pero podría valer la pena un rápido google.

Como ya está utilizando un microcontrolador, simplemente puede hacer un recíproco de la corriente establecida que desea y enviarla al potenciómetro digital. Desafortunadamente, esto limitaría la resolución que obtendría en el extremo inferior.

Poner una resistencia de 500 ohmios en serie recuperaría parte de la resolución en el extremo inferior del rango.

Lo que debe hacer es extraer una corriente específica de su pin Rset, y no necesita ser una resistencia que lo haga. Sin embargo, tomaría componentes adicionales. Como el pin Rset está nominalmente en 1.2v, hay un espacio para implementar un espejo de corriente debajo de él para que actúe como un sumidero de corriente controlable, vea la respuesta de Andy para el detalle. Luego, su micro puede programar una corriente en el espejo. Si calcular los valores para una ley simple no lineal pero no recíproca no es lo suficientemente bueno, entonces los componentes adicionales son su única opción.

    
respondido por el Neil_UK

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