¿Cómo puedo alimentar la corriente correcta a un LED súper brillante con una batería LiPo de 3.7 V?

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Estoy tratando de hacer algo que parecía simple al principio, pero está demostrando ser complicado (impactante, ¿verdad?) Quiero encender un LED súper brillante (Luxeon K2, blanco frío, 350 mA. Se suspende, pero la hoja de datos sigue siendo el primer éxito en Google) usando una batería LiPo de 3.7V de SparkFun. Las instrucciones que tengo para el LED me dicen que regule el voltaje con un regulador de voltaje LM317 .

El problema es que el LED tiene un voltaje directo entre 2.8 y 3.4 V, y el LM317 parece consumir demasiado voltaje para hacer eso posible. No quiero conectar 2 baterías en serie porque mi caja es bastante pequeña y no hay espacio para otra batería.

Así que encontré este tablero de ruptura de carga / escalonamiento que puede subir hasta 5V. Soy extremadamente nuevo en electrónica y este es mi primer proyecto donde el voltaje / la corriente / la resistencia exactos son un problema. Mi pregunta es triple:

  1. Si estoy usando la tarjeta de arranque para regular mi voltaje, ¿necesito el LM317? ¿O simplemente puedo usar resistencias para llevar la corriente a donde la quiero?

  2. ¿Cómo puedo saber cuál será la corriente cuando salga de la tabla de ruptura? La hoja de datos del regulador de voltaje en la placa parece indicar que puedo programar la corriente de salida a cualquier valor entre 15 y 500 mA, pero no entiendo cómo hacerlo.

  3. ¿Estoy en lo cierto al necesitar la mejora? ¿O podría potencialmente ejecutar esto con la batería y el LM317?

Estoy haciendo este proyecto para aprender, así que preferiría respuestas que me muestren cómo resolverlo por mi cuenta en lugar de hacerlo solo por mí.

    
pregunta Tack

4 respuestas

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Simplemente encontraría un regulador de voltaje o, mejor aún, un regulador de corriente que tenga un bajo voltaje de caída. De esa manera, no necesita la placa sparkfun y puede controlar su LED sin tener que aumentarla y luego regularla nuevamente hacia abajo. Eso parece mucho esfuerzo y energía desperdiciada en dos etapas en lugar de una, ya que su batería puede manejar los requisitos de voltaje del LED.

    
respondido por el horta
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Según esta hoja de datos , parece que el LED normalmente necesita 3.4 V a 350 mA.

Basadoenesta curva de descarga :

Parecequeelvoltajedelabateríaensídeberíafuncionarsipodemoshacerunsumideroofuentedecorrientelinealcon100mVdecaída.Esonoesdemasiadodifícilconunamplificadoroperacional,untransistoryunaresistencia,másunareferencia.

Otraposibilidad,paranoserexcesivamenteburlona,esusarunasolución"enlatada" como una chip de controlador de LED Buck-boost . Esto reduce su trabajo para interpretar la hoja de datos y cablear un paquete pequeño.

También debe considerar cómo proteger la batería de una descarga profunda excesiva.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Use un convertidor buck / boost.

Una inversión básica es un circuito analógico de 4 componentes, pero hay circuitos integrados con todas las funciones (e integrados) disponibles.

Si el LED no fuera el foco de su proyecto, recomendaría un producto como el BuckPuck , dado el bajo costo en comparación con la gran inversión de tiempo en el diseño del suyo propio.

    
respondido por el Emyr
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Haymuchassolucionesquecompensanlacomplejidadconelbrilloconstantefrentealaprecisión.

PropondrélasoluciónmásfácilquesugirióalelegirlaserieR.

Necesitarásungrupoderesistenciasde1Ohmen1/2Wparaquepuedasagregar0.5,1,2Ohm.

LaespecificaciónderesistenciadinámicaoESRnotienetoleranciaenestaspiezasantiguas,perosedaparaLK2-xx12-xxxa350mAcomo1.0ohmiosderesistenciadinámicatípica(ESR)conVf2.79~3.42~4.23(Min~typ~max)LoquesignificaquelaESRpuedevariarfácilmentede0,4a5ohmios.Seesperaquelaspiezasmásnuevasesténenelrangodevalorbajo(ESRbajo).Laspiezasaltassondecalidadmarginalyfuncionaránmuycalientes.

  • diseñoenbuendisipadordecalor.40-50deg/W=Rja(uniónaambiente).Comove,puedemanejarmuchacorrienteysisequemaeldedo,esdemasiado.85'Cestábien,60'Cesideal.-Aligualquelapolarizacióndeuntransistor,sedeseaqueelsentidoactualindique350mA.AlhacercoincidirelvoltajeutilizandoelESRdetodaresistencia,sesumaalvoltajedecircuitoabiertodelabatería.Rtotal=LED+batería+deteccióndecorriente+R.

Comoreglageneral,lasoluciónmáseficienteparaunabateríanoreguladaagotadaal0%,justocuandolacadenadeLEDestácercadelumbralde2.9V,utilicelaleydeOHmparaladiferencia.EncontraráquelaESRdelosLEDestácercadelaR.seleccionada'

  

ParaLEDssuperbrightde5mmestoesalrededorde15Ohms+-50%.

'

Acontinuación,necesitaunaresistenciadederivaciónenelcircuitoparamedirlacaídadevoltaje.Estopodríaserx"de cable de calibre 30.

Mida la resistencia con una corriente alta conocida. Y elija algo como 0,1 ohmios, por lo que espera que sea de 35 mV a 350 mA e insértelo en serie en el lado del suelo para la conveniencia de medir la corriente y el voltaje Vf y Vbat con un punto común de 0V. Ahora dispare para 3.4 V en el LED a 25 ° C y espere que el LED caiga 0.3 V si se calienta. Este es el efecto Schockly y es cómo funcionan todos los termómetros usando diodos.

Ahora, con una celda de 1000% SOC 4V, que también tiene ESR en el mismo campo de juego < 1 Ohm, lo que puede medir y bajar es una batería de mejor calidad. La batería ESR aumenta rápidamente al 10%, excepto que el voltaje cae a 3.7 rápidamente y el 3.4% restante. Considere comenzar con 3.7 como 90%, luego 3.7-3.4 = 0.3

Luego simplemente use la Ley de Ohms para tener en cuenta los voltajes de caída y comience con 0.3V / 0.35A = 1 Ohms.

Igual que el LED. Impedancia combinada, transferencia de potencia máxima con error de regulación mínimo. "La ley de Joe"

Así que esto es Select on Test SOT, método 1. Dumb, pero preciso. Encontrará que la lámpara se atenúa a medida que el voltaje de la batería cae a 3.5, pero luego usa menos corriente y obtiene un tiempo de funcionamiento extendido.

Luego, si tiene un conector de carga, use uno con un interruptor de desconexión a tierra cuando realice la carga para no tener que preocuparse por freír el LED en su disipador de calor a 4.3 V

Esto es solo una solución barata y sucia. Pero funciona.

    
respondido por el user40708

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