Dies ist der effizienteste Weg, den ich mir vorstellen kann. Es gibt eine MAX1682- Ladepumpe, die 6,6 V am Superkondensator liefert. Der Spannungsverdoppler ist ziemlich effizient, wahrscheinlich mehr als 90%, aber sie können keine großen Ströme liefern. Aber wie hoch ist der durchschnittliche Strom?
5A * 100us / 10s = 0,05 mA.
Das entspricht der 45-mA-Spezifikation des MAX1682.
Bei einem kurzen Blick auf das Datenblatt konnte ich keinen Grund erkennen, warum es mit einem so großen Kondensator für C2 nicht funktionieren würde.
Vielen Dank an Russell McMahon für Ratschläge zur Effizienz der Ladungspumpe. Es sieht so aus, als wäre eine induktorbasierte Lösung effizienter, würde aber mehr Komponenten erfordern. Schauen Sie sich so etwas wie MAX17067 an . Dies hat auch den Vorteil, dass die höhere Spannung erzeugt werden kann, die von drei in Reihe geschalteten LEDs benötigt wird. Ich werde es heute Abend zum Schaltplan hinzufügen.
Nun das wichtige Stück. Sie werden feststellen, dass es keinen Strombegrenzungswiderstand gibt. Die Strombegrenzung wird von der MCU als gefährlicher Open-Loop-Stil durchgeführt. Sie müssen dies durch Berechnung oder Versuch und Irrtum (oder beides) richtig machen.
Wenn Sie das Gate von Q2 mit PWM versorgen, können Sie den Induktor als effizienten Strombegrenzer verwenden. Auf diese Weise erhalten Sie jedoch keinen sehr zuverlässigen Strom. Dies spielt möglicherweise keine große Rolle, solange 1) die LED in 100us ausreichend mit Strom versorgt wird und 2) die Strombegrenzung der LED nicht überschritten wird.
Hier ist eine Simulation, die ich in Altium gemacht habe. Ich habe einen 5uH- Induktor verwendet (nicht die im Schaltplan gezeigten 10mH). Und ich versorgte PWM mit 12us pünktlich und 3us pünktlich zum Gate. Ich habe nicht den 100uF-Kondensator verwendet, sondern nur eine feste Spannungsquelle. Man könnte also mit einem Stromabfall rechnen.
Rot ist der Strom in Ampere und Blau ist das PWM-Signal. Sie können sehen, dass Sie innerhalb von 20us nahe an 5A kommen und danach ziemlich nah dran bleiben.
Wenn Sie eine bessere Stromregelung wünschen, können Sie einen Messwiderstand hinzufügen und ihn zur Rückmeldung an den MOSFET verwenden.
Hier haben wir einen 0,5 Ohm Stromerfassungswiderstand. Bei 5A sollte dies 2,5 V für den negativen Eingang des Komparators ergeben. Dies wird mit dem Wert aus dem Topf verglichen. Wenn der Strom zu hoch ist, schaltet sich der Komparator aus und umgekehrt. Die Schaltgeschwindigkeit hängt von der Hysterese des Komparators ab. Wenn die Geschwindigkeit zu hoch ist, können Sie die Hysterese erhöhen (und die Schaltgeschwindigkeit verringern), indem Sie zwischen dem Komparatorausgang und seinem + Eingang ein paar hundert k Widerstand hinzufügen.
Hinweis: Sie müssen einen Hochgeschwindigkeitskomparator (<0,1 us Ausbreitungsverzögerung) mit offenem Drain-Ausgang verwenden. Sie könnten im Blick LMV7235 welche von Farnell erhältlich für etwa ein Pfund.
Hinzugefügt:
Die obigen Schaltungen nehmen nur eine LED an. Wenn Sie immer noch 3 in Reihe verwenden möchten, können Sie zwei MAX1682 verwenden, um 13,2 V zu erhalten.
Vielen Dank auch an Telaclavo für seinen Rat.
Hinzugefügt:
OP hat angegeben:
- Er will eine sehr schnelle Anstiegszeit auf der Strömung
- Nicht an Effizienz interessiert
- Es gibt einen einzelnen Impuls oder zwei Impulse im Abstand von 80us, dann eine lange Pause
- Will eine einfache, robuste Schaltung
Hier ist eine Schaltung, die ein linearer Stromregler ist. Dies ist nur möglich, weil das Tastverhältnis sehr niedrig ist. Diese Schaltung wird den Transistor wahrscheinlich überhitzen, wenn das Tastverhältnis zu groß ist.
Gedanken:
- Eine Hochspannung von der MCU oder 555 schaltet die LED ein. Eine niedrige Spannung schaltet es aus.
- Stellen Sie den Strom mit dem Spannungsteiler ein oder stellen Sie ihn in einen Topf, damit er einstellbar ist. Oder verwenden Sie einen digitalen Poti oder DAC, damit die MCU ihn variieren kann.
- Im Schaltplan ist der Strom auf 3,3 A eingestellt. Sie können es auf das einstellen, was Sie wollen.
- Ich habe nur eine LED gezeichnet, aber sie soll drei LEDs darstellen.
- Wenn Sie nur eine einzige LED verwenden, stellen Sie die Ausgangsspannung des Boost-Reglers entsprechend niedriger ein.
- Ich schlage aus Sicherheitsgründen einen 555-basierten Impulsgenerator vor, daher wäre es ziemlich schwierig, den Strom eingeschaltet zu lassen
- Sie können es auch sicherer machen, indem Sie einen Ladedruckregler mit einer Strombegrenzung wählen. Selbst wenn der Blitz eingeschaltet bleibt, würde der Regler den Strom trotzdem begrenzen.
- Ich kann nicht sagen, wie die Einschaltzeit sein wird. Dies hängt von der Induktivität Ihrer Verkabelung ab.
- Sie sollten die Platine sorgfältig auslegen, um EMI zu vermeiden.
