Einstellbarer linearer LED-Treiber? Linear, nicht PWM

Ich arbeite an einem Produkt, für das Ausgangsströme von 0 mA bis 350 mA und so viele mögliche Pegel dazwischen erforderlich sind (~ 1000 wären vermutlich ausreichend). Ich kann kein PWM-Signal an die LED ausgeben, da dies den Zweck meines Produkts beeinträchtigen würde (dies ist wichtig).

Kennt jemand eine integrierte Schaltung, die diese Stromregelung ermöglicht? Hat sonst jemand eine Idee, wie ich eine Schaltung bauen könnte, um dies zu tun? Ich habe über spannungsgesteuerte Stromquellen nachgedacht, die mit Operationsverstärkern gebaut wurden, aber ich habe keine Erfahrung mit diesen oder kenne keine spezifischen Schaltkreise.

Es muss auch in der Lage sein, die Batterien zu entladen.

Die LED bewegt sich extrem schnell durch die Luft und muss einen festen Lichtstrahl aufrechterhalten, anstatt zu blinken. Deshalb kann ich PWM nicht verwenden.

Für eine "All-in-One" -Option sieht der ADB8810 ziemlich genau so aus, wie Sie es möchten. Wenn Sie nach "programmierbarem Strom" suchen, z. B. bei analogen Geräten, Nat Semi, Linear Tech, TI, Maxim usw., werden Sie wahrscheinlich einige Optionen wie diese finden.

Eine andere Möglichkeit wäre die Verwendung eines DAC (oder eines Potentiometers, wenn kein uC beteiligt ist) zur Steuerung eines Operationsverstärkers mit einem als Stromquelle eingerichteten Transistor.

Für ~ 1000 Levels würden Sie 10 oder mehr Bits benötigen, dies wäre also ziemlich billig.

So etwas könnte diese Schaltung tun:

Der Transistor kann ein beliebiger NPN oder MOSFET (mit geeignetem Vth) oder Darlington sein, der in der Lage ist, den erforderlichen Strom abzusenken (EDIT - wie Wouter erwähnt, ist der 2N2222 keine gute Wahl, etwas in einem Gehäuse, das für eine höhere Leistung ausgelegt ist, z. B. ein TO-220-Gehäuse besser sein)
Opamp sollte nach Möglichkeit von Schiene zu Schiene ein- und ausgehen, um die Sache zu vereinfachen.
Der 1-Ohm-Messwiderstand kann an den erforderlichen Strom angepasst werden. Dies wurde so eingestellt, dass 1 mA pro 10 mV in ausgegeben werden, sodass 3,5 V 350 mA erzeugen (am Opamp-Eingang sind es tatsächlich 1 mA pro 1 mV, der Widerstandsteiler teilt den DAC-Eingang durch 10).

Sie können PWM weiterhin verwenden, um den Laufwerkspegel anzupassen. Was Sie wirklich sagen, ist, dass Sie nicht möchten, dass die LED pulsiert. Dies kann erreicht werden, indem der PWM-Ausgang tiefpassgefiltert und dann zur Ansteuerung der LED verwendet wird. Es gibt viele Möglichkeiten, ein PWM-Signal zu mitteln, damit dieser Durchschnitt letztendlich die LED anstelle der einzelnen Impulse ansteuert. Hier ist ein einfacher Weg:

Immer wenn der PWM-Ausgang hoch ist, sinkt Q1 um etwa 20 mA. Wenn es niedrig ist, sinkt es auf 0. Der durchschnittliche Strom am Kollektor von Q1 ist daher proportional zum PWM-Arbeitszyklus. All dieser Strom muss schließlich durch die LED fließen, da der Kondensator langfristig keinen Strom leiten kann. C1- und R2-Tiefpassfilter filtern die einzelnen Stromimpulse so, dass der Strom durch die LED der Durchschnitt ist, nicht die einzelnen Ein / Aus-Impulse.

Angenommen, Sie verwenden so etwas wie einen PIC 24H, um die PWM zu erstellen. Es kann mit einer Befehlsrate von 40 MHz betrieben werden, was auch der maximale PWM-Takt für die regulären PWM-Ausgänge ist (es gibt ein spezielles Hochgeschwindigkeits-PWM-Peripheriegerät, das viel höher gehen kann, aber das ist hier nicht erforderlich). Um 1000 verschiedene Ausgangspegel zu erhalten, bedeutet dies, dass die PWM-Frequenz 40 kHz oder 25 µs pro Impuls beträgt. Auf halber Strecke wird der Kondensator mit einer Rate von 10 mA entleert, und dies geschieht für 12,5 µs. (10 mA) (12,5 us) / 22 uF = 5,7 mV. So stark variiert die Spannung am Kondensator im ungünstigsten Betriebspunkt von Spitze zu Spitze. Der durch 180 Ω geteilte Wert beträgt 32 µA. Dies ist der Betrag, durch den der Strom durch die LED variiert. Das sind 0,16% des Skalenendwerts oder ein Teil von 630, was für den Menschen unmöglich zu sehen ist.

Der LM8502 ist ein LED-IC-Treiber, der diese Aufgabe übernehmen würde. Sie können unter anderem den Ausgangsstrom steuern.

http://www.national.com/pf/LM/LM8502.html#Overview

Ich bin sicher, dass es viele andere ähnliche LED-IC-Treiber gibt, die die gleiche Aufgabe übernehmen.

Der lineare Präzisionsoptokoppler TIL300 verfügt über eine zusätzliche Fotodiode zur Rückkopplung. Das Datenblatt ( http://www.ti.com/lit/ds/symlink/til300.pdf ) enthält eine beispielhafte Anwendungsschaltung, die zeigt, wie ein Opamp damit verwendet werden kann.