Die eigentliche Frage: Welche dieser Konfigurationen ist für mein Ziel, die maximale Nennspannung der Ausgänge eines Konstantstrom-Treiber-IC zu erhöhen, am effektivsten?
Wie in einer vorherigen Frage festgestellt , kann ein Konstantstromquellen-IC eine maximale Nennspannung spezifizieren, die sich auf die gesamte Spannung über der Last bezieht und nicht auf die Spannung, die nach dem Absinken der Last verbleibt. Wenn beispielsweise in den Spezifikationen für TIs TLC59281 V O (an den Ausgang angelegte Spannung) von 17 V angegeben ist, bedeutet dies, dass eine Reihe von LEDs, die an einen Ausgang angeschlossen sind, unabhängig von den Spannungsabfällen der LEDs mit nicht mehr als 17 V versorgt werden dürfen.
Eine Anwendungsschaltung, die ich derzeit entwickle, verwendet den 59281 bereits für einige Einzel- und Doppel-LED-Ausgänge bei 20 mA. Ich möchte mehrere 10-LED-Ausgangsstrings mit beispielsweise einer 48-V-Versorgung hinzufügen, aber der IC allein ist für solche nicht ausgelegt.
Ein Kommentar zur Antwort auf die ursprüngliche Frage deutete darauf hin, dass möglicherweise nur ein einfacher Puffer - insbesondere ein NPN-Puffer mit gemeinsamer Basis - erforderlich ist, um die Bewertung zu umgehen. Nach einer kleinen Untersuchung habe ich einige mögliche Variationen der Topologie gefunden und benötige einige Einblicke, welche am nützlichsten sein könnten.
Abgebildet sind einige mögliche Konfigurationen. Alle abgebildeten Transistoren sind für 65 V oder mehr ausgelegt.
- (A) Die Art und Weise, wie der Fahrer voraussichtlich ungepuffert mit weniger als 17 V betrieben wird.
- (B) Die Art und Weise, wie der Fahrer idealerweise ungepuffert bei mehr als 17 V laufen würde. Wie bereits erwähnt, wird dies nicht unterstützt.
- (C) Gepuffert mit NPN Common-Base-Puffer, Basisspannung von 1V. Im Idealfall sieht der Treiberausgang nicht höher als etwa 0,3 V. Der Ausgangsstrom ist etwas geringer als der Treiberstrom (abhängig von h FE des Transistors), aber dieser Effekt ist hoffentlich vernachlässigbar.
- (D) Wie (C), jedoch mit einer Basisspannung von 5 V. Im Idealfall sieht der Treiberausgang nicht höher als etwa 4,3 V. Scheint in Falstad ungefähr so zu funktionieren wie (C); unsicher über tatsächliche Vor- / Nachteile.
- (E) Meistens Wunschdenken - diese Konfiguration hätte einen Ausgangsstrom, der ungefähr dem Eingangsstrom entspricht. Dies behebt jedoch nicht die Basisspannung unter 17 V, so dass es durchaus möglich ist, dass dies für die Erhöhung der maximalen Nennspannung unwirksam ist.
BEARBEITEN : Wie aus einer Antwort hervorgeht , beschreibt der TI-Anwendungshinweis SLVA280 zwei ähnliche Lösungen für dieses Problem. Das Folgende ist meine Zusammenfassung dieser App-Notiz.
- (F) ähnelt (D), verwendet jedoch einen N-Kanal-MOSFET. Laut App-Hinweis ist der Gate-Widerstand enthalten, um durch schnelles Schalten verursachte Schwingungen zu unterdrücken (und kann bei einem langsameren FET sogar weggelassen werden).
- (G) ist ähnlich wie (D), enthält jedoch einen Basiswiderstand. Der Widerstand wird ausgewählt, um den Basisstrom zu minimieren und gleichzeitig den vollen maximalen LED-Strom am Kollektor zuzulassen.
Der Kompromiss ist im Wesentlichen Präzision gegenüber Kosten. Der MOSFET in (F) kann wesentlich mehr kosten als der BJT in (G). Aber (G) ist weitaus empfindlicher gegenüber dem Wert von R und der Stromverstärkung des Transistors (der selbst eher locker spezifiziert ist), während (F) verzeihender zu sein scheint.
(Nach meiner flüchtigen Prüfung sind die Preisunterschiede bei Nennspannungen über 60 V weniger ausgeprägt, daher ist die MOSFET-Version wahrscheinlich der richtige Weg.)
Für (G) ist R wie folgt definiert:
Dabei ist die Stromverstärkung des Transistors, der maximale LED-Strom und eine "Überstromgrenze", die willkürlich als 1,2- bis 1,3-fache .