Controlador de corriente constante de matriz LED con MOSFET y NPN Trans

Yo nunca encendería los LED en paralelo sin una resistencia en serie en cada rama para equilibrar las corrientes entre las ramas, especialmente si los LED están diseñados para funcionar cerca de su corriente máxima. Si no prueba el equilibrio de las corrientes, una rama puede tener un poco más de corriente que las otras, lo que hará que los LED de la rama se calienten un poco más, cambiando las características de la interfaz de usuario para que la rama se vuelva más actual y usted tenga energía térmica. huir. Creo que una resistencia de 1Ω en cada rama debería ser suficiente.

La corriente de pulso es la corriente máxima permitida en el LED durante un breve periodo de tiempo (por ejemplo, si uno quiere encender el led de una cámara de imagen fija). La corriente máxima debe ser la corriente máxima que puede aceptar el LED, probablemente con una disipación térmica perfecta. Preferiría no usar corrientes mucho más altas que la corriente nominal.

Sus cálculos para los valores de resistencia y las disipaciones de potencia me parecen bien.

Editar: está no bien. Primero, si la corriente máxima en sus LED es \ $ 4 \ veces 90 \ textrm {mA} = 360 \ textrm {mA} \ $, no debe diseñar un regulador de corriente para una corriente más alta, o quemará sus LED. Debería diseñarlo para una corriente más baja para asegurarse de no quemarlos. Iría por \ $ 4 \ veces 60 \ textrm {mA} = 240 \ textrm {mA} \ $. Luego obtendría \ $ \ textrm {R5} \ parallel \ textrm {R6} = \ frac {0.7 \ textrm {V}} {0.24 \ textrm {A}} = 2.9 \ Omega \ $, con \ $ \ textrm {R5} \ parallel \ textrm {R6} = \ frac {\ textrm {R5} \ times \ textrm {R6}} {\ textrm {R5} + \ textrm {R6}} \ $. Si elige \ $ \ textrm {R5} = \ textrm {R6} \ $ (que es sano), tiene \ $ \ textrm {R5} \ parallel \ textrm {R6} = \ frac {\ textrm {R5}} {2} = \ frac {\ textrm {R6}} {2} \ $, por lo tanto, \ $ \ textrm {R5} = \ textrm {R6} = 5.8 \ Omega \ $.

Su circuito es más un limitador de corriente que un regulador de corriente. Funciona porque cuando la corriente aumenta (demasiado) alta, el Vbe de T1 aumenta, y luego T1 reducirá la tensión Vgs de Q1 , que se volverá más resistente y reducirá la corriente. R7 es útil para que T1 pueda reducir el voltaje. Sin él, podría quemar T1 si WHITE_GPIO estuviera conectado a una fuente de voltaje de baja impedancia.

No tengo idea sobre el uso de R21 .

  

¿Es apropiado el circuito?

No

La mayor preocupación para los no iniciados aquí es el aumento de temperatura y la pérdida de temperatura, y esto depende de la calidad del proveedor de LED para Vf compatible.

• Las condiciones para el fugitivo requieren que los cambios de NTC Vf en I por cadena causen un aumento en la temperatura de la unión debido a la cadena de Vf más baja de esa cadena, mientras que las otras cadenas compartidas comparten menos corriente y bajan de temperatura.

• Debería ser intuitivo que cuantos más LEDs en serie haya, menor será la variación en los cambios actuales debido a -ΔV / + aT una caída en Vf por cada aumento de grado en Tjcn.

• Sin embargo, el valor NTC es solo -1.9 mV / ºC

  • por lo tanto, una diferencia térmica de 50ºC significa una caída de 0.1V
  • Espero que los LED se combinen dentro de +/- 0.1V en un lote, pero son posibles lotes mixtos.
  • para este tamaño de caja de 2835 (métrico) Rj-sp = 18 ºC / W typ.
  • Se desconoce el acoplamiento térmico entre los LED, pero es mucho mejor que fuera de bordo
  • Para analizar esto correctamente se requiere un criterio de estabilidad con una "ganancia de bucle de < 1" donde la ganancia es el producto del aumento de voltaje de + ve con la corriente y el descenso de voltaje de -ve con el aumento de temperatura, lo que provoca un aumento en Corriente a través del LED ESR.
    • por ejemplo un aumento de ºCT de 20ºC a -1.9 mV / ºC significa una caída de Vf de 38 mV que con un voltaje constante forzado es en realidad un aumento de 38 mV en V a través de 2Ω ESR o un aumento de corriente de 19mA con un aumento de potencia de ²I²ESR = 0.72 mW, que resulta en un aumento de temperatura de 0.72mW * 19'C / W = 0.13'C, por lo que esto debería ser estable.
    • usando la diferencia entre cadenas y no los valores absolutos para un LED.
    • el margen de estabilidad se mejora considerablemente con una serie R igual a la ESR de un LED o 2 Ω.
    • la foto usa valores de 3R3 y 5R5 Ω
  • El bucle se vuelve más crítico en gradientes de alta temperatura y altas corrientes.
  • Espero que el aumento de temperatura de un LED en la placa sea bastante estable, pero inicialmente puede ser alto si hay una gran discrepancia
    • pero esto se está volviendo menos común, especialmente con LED de alta eficacia y mejor control de Vf porque una ESR más alta que nominal (1 / Pd) significa una eficacia mucho menor. Este es un problema de control de calidad del proveedor, así que elija las fuentes con prudencia.

    

  ¿A qué se refiere la corriente de pulso en los LED?

Normalmente, el PWM se puede usar a una corriente mayor que I máx. a un ciclo de trabajo inferior al 100%. La proporción es generalmente baja para pk / avg como < 1.2 para aplicaciones PWM con cierta pérdida de eficacia. A menudo, lo califican en flujo máximo pulsado y en comparación con el flujo de CC para que no tenga ninguna idea estúpida de conducir una corriente 2x a un ciclo de trabajo del 50%.

  

¿Cuál es el uso de Resistance R21 & R7 en el circuito?

. R17 (100 = 10Ω) podría ser unir las diferentes cadenas de tamaño de LED debido a una mayor Vf no coincidente.

En resumen, la necesidad de series R por cadenas depende totalmente de la tolerancia Vf de los LED y del acoplamiento térmico entre ellos.

Por lo tanto, se utilizan valores mínimos de 1 / Pd Ω por cadena y, a veces, más y, en mi caso, coinciden las partes < 0.1V, así que uso 0 0.

añadido

Desde la hoja de datos de Edison hay números de bin para Vf. Solo su proveedor puede controlar lo que obtiene después de la solicitud. Normalmente, el costo aumenta significativamente para el rango de un solo contenedor +/- 0.05V. Solicitar dos contenedores adyacentes puede ser razonable. La mayoría de los distribuidores elegirán según la cantidad que ordene, a menos que especifique el impacto en el costo.

• VB1 2.9 3.0 < .
• VC1 3.0 3.1 < ...
• VA2 3.1 3.2 < más común para algunos proveedores.
• VB2 3.2 3.3 < más común para algunos proveedores.
• VC2 3.3 3.4 < ...
• VA3 3.4 3.5 < ..
• VB3 3.5 3.6 < .

enlace

Las opciones de temperatura de color son críticas para la elección personal. el mío es 4000 ~ 4500K

Si tiene el espacio disponible y puede permitirse los resistores casi libres, esta es una forma de asegurarse de tener tanto el equilibrio de corriente entre las cadenas como la reducción de la corriente incrementada en los LED adyacentes cuando uno falla. Elija los resistores para proporcionar suficiente voltaje para superar la diferencia máxima en el voltaje directo entre dos LED a la corriente máxima que uno podría esperar.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}