Conducción de matrices paralelas de LED desde una única fuente de corriente constante

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Estoy considerando el uso de un convertidor de refuerzo de CC / CC de corriente constante única para alimentar varias (6 - 8) cadenas paralelas de 3 LED, como se muestra en el dibujo a continuación. Esto es alimentado por una sola batería li-ion.

ParacontrolarcadacadenadeLED,propongousarunMOSFETcomoeneldiagramaacontinuación.

Cada MOSFET sería manejado por un pin de microcontrolador separado, ya sea alto o bajo.

Según tengo entendido, siempre que la corriente establecida sea lo suficientemente alta como para manejar todas las cadenas simultáneamente, esto funcionará pero podría tener algunos efectos secundarios:

  1. Al deshabilitar cualquier cadena, la corriente será compartida por las cadenas habilitadas restantes, es decir, las cadenas restantes aumentarán en brillo. Esto significa que cuando solo se habilita una cadena, debe poder manejarse a toda la corriente (8 veces la corriente en el diagrama anterior).

  2. Si usé los MOSFET para atenuar cada cadena individualmente usando PWM, puede ser una fuente importante de EMI, ya que serán controladas por señales de ENCENDIDO controladas sin velocidad de respuesta.

  3. La atenuación mediante PWM sería menos eficiente que otros métodos, pero ofrecería un mejor control de la cromidad y la intensidad.

  4. Los LED utilizados en el circuito de retroalimentación deberán estar iluminados y no podrán encenderse / apagarse, a menos que todo el convertidor DC-DC esté desactivado.

Mis preguntas son:

  1. ¿Son correctas mis suposiciones arriba?
  2. ¿Existen otras desventajas en este enfoque?
  3. ¿Se podrían sustituir los tres LED utilizados en el circuito de realimentación con un diodo Zener y una resistencia? El voltaje de realimentación para este controlador IC es de ~ 100 mV.

Cualquier otra opinión sobre esto, u otras posibles soluciones serían apreciadas.

    
pregunta pythomatic

3 respuestas

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Como ya se dijo, la cadena 1 se opera con una corriente constante que establece el voltaje general para todas las demás cadenas. Así que todas las otras cadenas operan a un voltaje dado. Por lo tanto, el supuesto 1 no es correcto.

2: si se asume que la frecuencia PWM no es superior al rango de kHz de dos dígitos, es probable que produzca muy poca EMI debido a la tasa de borde "rápida". Por ejemplo, un borde de "10Mhz" tendría naturalmente una potencia muy reducida con una tasa de repetición de 10 kHz (PWM). Siempre hay excepciones, una sería que el circuito resuena de alguna manera a la alta frecuencia.

3: la atenuación mediante PWM puede aproximarse teóricamente a una eficiencia de atenuación del 100%, ¿cuáles son los "otros métodos"?

4 - correcto.

Si la cadena de realimentación se sustituye por un zener, la coincidencia de voltaje empeorará. Por ejemplo, las diferencias de coeficientes de temperatura entre un LED y un Zener serían peores que entre 2 LED del mismo tipo. Y los diodos zener típicos no son una referencia de voltaje muy buena (en comparación con cualquier referencia incorporada de un regulador de voltaje, por ejemplo), entonces usted también podría utilizar una fuente de alimentación de voltaje constante.

    
respondido por el rioraxe
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Podría intentar configurar una matriz de BJT para que actúe como un espejo actual. Eso equilibraría tus corrientes de carga en cada pierna. Incluso si los transistores no son conjuntos emparejados en el mismo dado, deberían ser lo suficientemente similares para este propósito ya que la resistencia de 10 ohmios proporciona información sobre VBE. El MOSFET RDSon debe estar muy por debajo de 1 ohmio para obtener una buena coincidencia con este método.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
respondido por el user4574
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Si desea poder desactivar cualquiera o todas las cadenas, entonces una unidad de corriente constante simplemente no funciona. Como ya descubrió, si desactiva las cadenas, la corriente se redistribuye, lo que dará como resultado grandes variaciones de brillo.

Le sugiero que conduzca las cadenas con un voltaje constante. Es un poco menos eficiente, pero puede funcionar para usted.
Todo lo que necesita hacer es asegurarse de que el voltaje caído en la resistencia en serie sea mayor que el cambio de voltaje en todos los LED (en una cadena) debido a los cambios de temperatura. Por ejemplo: Si el voltaje a través de la resistencia en serie era de 2 V (el mismo que el LED a continuación), entonces podría apagar cada cadena de LED sin afectar la corriente en otras cadenas. Aquí la corriente se establece en 20 mA.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
respondido por el Jack Creasey

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