Spannungsregler für linearen Konstantstrom-LED-Treiber (1,5 A)?

Ich denke darüber nach, einen eigenen Treiber für eine ~ 1,5-A-LED zu bauen, um ein Mikroskop für meine Forschung mit Strom zu versorgen .

Für diese Anwendung ist die Effizienz nicht kritisch, aber da die Belichtungszeiten der Kamera kurz sein können (~ 1 ms), ist Stabilität / fehlende Welligkeit wichtig. Daher werden hier normalerweise Buck / Boost- oder andere Schaltregler und PWM vermieden. (Vielleicht würde eine geeignete Ausgangsfilterung dies klären, aber eine Ein- / Ausschaltzeit von <500 ns [Bearbeiten: <500 Mikrosekunden] ist ebenfalls sehr wünschenswert.)

Was ist der beste Stromregler für dieses Setup? (Ich werde eine anständige Schalt-Gleichspannungsquelle verwenden, um die Eingangsleistung für die von mir gewählte Konstantstromquelle bereitzustellen.)

Eine Möglichkeit wäre die Verwendung eines einstellbaren Spannungsreglers wie eines LM317 (der jedoch mehr Strom verarbeiten kann, also möglicherweise des LT1764, der auch über einen nützlichen Abschaltstift verfügt), der im Standard-Konstantstrommodus eingerichtet ist, bei dem der Strom durch einen Widerstand bestimmt wird zwischen den Vout- und Vadj-Pins. (Die Spannung zwischen diesen Pins wird für den LT1764 auf ~ 1,21 V gehalten. Für 1A möchten Sie also einen 1,2-Ohm-Widerstand und für 1,5 A einen 0,8-Ohm-Widerstand.)

_{(Quelle: diyaudioprojects.com )}

Die andere Option könnte die Verwendung eines neuen Spannungsreglers mit einem Widerstand wie dem LT3083 sein , bei dem die Spannung durch den Erdungswiderstand von einem einzelnen Pin aus gesteuert wird (durch den 50 Mikroampere durch Variieren der Spannung gedrückt werden: z. B. a Ein 20-kOhm-Widerstand induziert einen 1-V-Ausgang, und ein 1-Ohm-Widerstand an diesem Ausgang bewirkt daher, dass 1 Ampere fließt.

Hier gibt es zwei "vorgeschlagene" Konstantstromkreise aus dem Datenblatt: Eine Konstantstromquelle:

Oder ein LED-Treiber mit niedrigerem Ausfall

Das Schöne am LT3083 ist, dass ein 20-kOhm-Potentiometer zum Einstellen des Stroms verwendet werden kann, im Gegensatz zum LT1674, bei dem Sie einen 20-Ohm-Poti (etwas schwieriger zu beschaffen) benötigen, um zwischen ~ 0,1 A und 1,5 A einzustellen. Ich bin mir jedoch nicht sicher, welche der beiden vorgeschlagenen Treiberschaltungen für den LT3083 widerstandsfähiger gegen Welligkeiten von der Eingangsspannungsquelle ist, wenn dies auch der Fall ist. Und ich weiß nicht, ob dies aus anderen Gründen eine schlechte Idee ist als die Standardregler. (Wenn beispielsweise der Adj-Pin schwebend bleibt, wird der LT3083 wahrscheinlich die Spannung erhöhen und die LED braten. Wenn also der Topf ausfällt oder eine Verbindung unterbrochen wird, kann dies eine schlechte Nachricht sein.)

Hat jemand Vorschläge für die beste Option?

Sie erwähnen, dass Sie schnell wechseln möchten. Keines der Geräte kann das. Alle internen Rückkopplungsschaltungen sind so ausgelegt, dass sie langsam sind, so dass sie nicht zu viel Rauschen enthalten. Tatsächlich ist ein Teil der Rückkopplung eine thermische Rückkopplung. Anders ausgedrückt, der dominante Pol ist niedrig, 100 kHz sind normalerweise die schnellste Reaktionszeit. Dies gilt unabhängig davon, ob Sie einen Deaktivierungsstift verwenden oder die Last an die Quelle anschließen / öffnen.

Der beste Weg, dies zu beheben, besteht darin, einen externen Stromkreis aufzubauen, der den Strom zwischen zwei Gliedmaßen steuert. Auf einem Ast befindet sich Ihre LED-Kette und auf dem anderen eine Scheinlast, die die gleiche Strommenge zieht (und hoffentlich auch ähnliche Lastkennlinien aufweist). Ein Beispiel für eine solche Schaltung ist ein Differentialpaar. Sie sollten dann in der Lage sein, 10 von ns Schaltzeit zu erhalten.

Die Herausforderung bei den beiden Gliedmaßen besteht darin, dass die Lastkennlinienunterschiede die Rückkopplung des LM317 usw. stören können, der dann langsam reagiert. Wenn Sie die beiden Glieder nicht zusammenbringen können, würde ich vorschlagen, einen Stromspiegel zu bauen, der den Stromausgang des LM317 usw. entkoppelt, sodass nur eine konstante Last angezeigt wird. Der Spiegeltransistor erkennt die Variabilität.

Sie sollten in der Lage sein, all dies in LTSPice oder ähnlichem zu simulieren, bevor Sie erstellen.

Die anderen oben genannten Faktoren zeigen keine Stopper an. Wählen Sie also aus, was Sie möchten.