ACTUALIZACIÓN: dibujo un circuito preliminar (arriba), después de los útiles comentarios aquí. Ahora uso resistencias limitadoras de corriente en los lados alto y bajo (R1 y R2). Estoy usando un divisor de voltaje fijo de 1:20 para medir el voltaje del capacitor; Junto con un suministro de voltaje ajustable de 0 ... + 5V, esto puede impulsar el comparador (LM311). Agregué un chip AND lógico en mi circuito, por lo que una sola señal ALTA de Arduino desconectará simultáneamente el condensador de la fuente de alimentación y lo conectará al LED (solo por un breve tiempo, < 2 ms), y solo si el condensador está ya cargado).
Lo que todavía no puedo entender es cómo configurar el interruptor del lado alto. El uso de mosfet de canal p es complicado. Quizás algo como esto: enlace ? Pero mi fuente de voltaje está pulsando, ¿tal vez agregar otro condensador (antes del interruptor del lado alto, para suavizar las pulsaciones) haría el truco?
Aquí hay un circuito experimental del mismo tipo que logré encontrar: enlace Necesito algo así, pero para LEDs mucho más potentes (usan LED de 3W; quiero usar un banco de LED COB de 100W por color). Sus datos experimentales muestran que uno puede conducir un LED a corrientes mucho más altas que su clasificación, sin ninguna protección de sobrecorriente (siempre que el impulso sea corto; < 500 en su prueba). La dependencia de voltaje-corriente lineal observada significa que los LED se comportan como un dispositivo de impedancia fija cuando son impulsados por impulsos cortos, lo que explica por qué no se necesita protección actual.
TEXTO ORIGINAL:
He estado jugando durante un tiempo con la idea de construir una luz de flash LED experimental para mi estudio fotográfico, basada en LED COB de alta potencia de colores (RGB) impulsados por un impulso muy corto (< 5 ms) con el voltaje significativamente (quizás por un factor de 3) más alto que el voltaje nominal para los LED (36V en mi caso: módulo LED COB RGB de 3x33W; usaría tres módulos de este tipo en mi flash). Vi algunos datos de investigación experimental que demuestran que esto debería ser posible sin destruir el LED, si hay suficiente tiempo entre los impulsos (> 2s para mis propósitos).
El núcleo de este circuito sería tres circuitos idénticos (para R, G, B) que tendrían un condensador grande (por ejemplo, 1000u x 250V) cargado directamente desde la red de CA (120V 60Hz aquí en Canadá) a través de un rectificador para Un valor de voltaje ajustable, en el rango de 36 ... 100V. (El ajuste no necesita tener un control programático; una olla simple + algunos otros elementos harían). Aquí es donde estoy atrapado ahora.
Mi primer intento ingenuo es tener un comparador (como LM311) alimentado desde una fuente de voltaje de referencia estabilizada (por ejemplo, 8.1V - obtuve algunos Zeners para ese valor) y un voltaje reducido (con un voltaje de dos resistencias divisor) del condensador. El comparador controlaría un MOSFET de alto voltaje que se colocaría entre el rectificador y el condensador. El divisor de voltaje se ajustaría para lograr el voltaje que necesito en el capacitor.
Pero me preocupa que el divisor de voltaje esté descargando el capacitor demasiado rápido (1% de caída de voltaje después de 10s con 1M de carga). Quiero que mi flash LED esté completamente disponible para la toma en cualquier momento después del tiempo de carga inicial (por ejemplo, ~ 2s). Si el MOSFET se está abriendo y cerrando constantemente para mantener el voltaje dado en el capacitor, el disparo podría suceder en uno de estos dos estados al azar, lo que probablemente afectará la precisión del flash.
¿Tal vez pueda usar una señal del microcontrolador Arduino (que controlará el impulso de descarga del capacitor a los LED cuando tomo un disparo, con otro MOSFET involucrado) para desactivar momentáneamente el circuito de carga del capacitor durante el disparo?
¿Se puede lograr con un solo MOSFET en la parte de carga del circuito?
¿O quizás mis ideas de diseño son totalmente erróneas? Si es así, si hay una mejor manera de controlar la sobretensión de impulso de los LED?
PS El propósito de tal dispositivo sería tener un potente flash LED (~ 3kW) con color ajustable programáticamente (cambiando la duración de los impulsos para R, G y B). Debe ser muy potente para ser comparable a los flashes de fotos normales (portátiles) que uso en mi estudio. Esto podría usarse como una luz de fondo: cuando se usa con un papel de fondo gris oscuro, se puede lograr cualquier color deseado para el fondo, sin geles (filtros).