Импульсные понижающие/понижающие преобразователи с резистивными лампами

Мне нужно запитать галогенную лампу с постоянной мощностью (5 В 900 мА) с помощью микросхемы импульсного драйвера постоянного тока. Я не буду использовать LDO IC, так как мой источник питания 24 В и он будет выделять слишком много тепла.

Когда я ищу запчасти, я замечаю, что вижу много «ИС драйверов светодиодов», в то время как моя галогенная лампа на самом деле резистивная.

Я хочу убедиться, что не будет никаких проблем, если я использую микросхему, предназначенную для светодиодов, для управления резистивной нагрузкой (галогенная лампа).

  1. Есть ли недостатки при управлении моей резистивной лампой с переключающей ИС, которая помечена как «драйвер светодиода»?
  2. В качестве альтернативы, могу ли я использовать простой понижающий преобразователь в режиме постоянного тока для управления моей лампой следующим образом:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Поскольку я не нашел много (или вообще не нашел) схем, в которых используются понижающие преобразователи в режиме постоянного тока, я хотел бы знать, не вызовет ли более крупная петля обратной связи неожиданные проблемы.

Сейчас да или "нет"?... " Будет ли какая-нибудь проблема " - может быть, но как кто-то, читающий ваш пост, может быть в этом уверен?
В первом была опечатка, остальные попыталась исправить, спасибо
Понижающий понижающий резистор, возможно, даже без катушки индуктивности и конденсатора?
Вы можете выбрать постоянную мощность, постоянное напряжение или постоянный ток, но вы не можете установить одновременно и ток, и напряжение, так как сопротивление лампы будет низким в холодном состоянии и выше при нагревании. Какие номиналы ламп? Обычно эти лампы питаются от определенного напряжения.
@ Justme добавил характеристики лампы. @winny Я поставлю индуктор, конденсаторы конечно. Могу ли я не?
Конечно. Тепловая масса лампы будет фильтровать низкие частоты входящей прямоугольной волны. При необходимости отрегулируйте частоту переключения.
@winny Хм, теперь, когда вы упомянули об этом, я думаю, мне нужно отфильтровать волну ДО лампы, а не после, так как я хочу, чтобы моя лампа имела более плавное постоянное напряжение. Поэтому я не должен использовать его как часть фильтрации, как вы предлагаете. Я прав?
Зачем нужно обеспечивать лампе действительно плавный постоянный ток? Галогенные лампы вполне довольствуются питанием от сети переменного тока.
@Finbarr Ну да, но я бы хотел, чтобы он был с как можно меньшей пульсацией. Мы используем его для анализа спектра и не хотим, чтобы яркость колебалась. (Он не колеблется, когда есть пульсации его мощности, так как каждый захват спектра занимает несколько мкс/мс, и захватывается свет, но я все еще хочу сделать его как можно лучше)
Как быстро вы сэмплируете спектр? Лампа будет иметь 10 или 100 мс фильтра нижних частот. Включите его на 10 кГц, и вы не сможете сказать.

Ответы (1)

Мы используем его для анализа спектра и не хотим, чтобы яркость колебалась.

Хорошо, было важно упомянуть об этом.

Есть ли недостатки при управлении моей резистивной лампой с переключающей ИС, которая помечена как «драйвер светодиода»? В качестве альтернативы, могу ли я использовать простой понижающий преобразователь в режиме постоянного тока для управления моей лампой следующим образом:

Из таблицы данных TPS54200 :

введите описание изображения здесь

Это очень распространенная схема, и есть десятки микросхем, которые будут делать то, что вы хотите, посмотрите раздел «Драйверы светодиодов» на DigiKey и отметьте «Шаг вниз» в критериях поиска вместе с подходящим напряжением и током. Чип представляет собой понижающий преобразователь, этот синхронный, поэтому он имеет внутренний полевой МОП-транзистор для замены обычного понижающего диода.

Ваша галогенная лампочка заменит светодиод и будет получать постоянный ток.

Между «понижающим преобразователем» и «понижающим светодиодным драйвером» есть некоторые различия:

Драйвер светодиода будет рассчитан на низкое напряжение на чувствительном резисторе, поэтому он будет потреблять меньше энергии, но будет иметь более низкую точность, что не важно в осветительных приложениях. Понижающий преобразователь обычно имеет более высокое опорное напряжение для лучшей точности, а также меньшего дрейфа и т. д. Но если вы используете понижающую микросхему с опорным напряжением, скажем, 1,2 В, то у вас будет 1,2 В на чувствительном резисторе и 5 В на лампочке. , поэтому резистор R1 в вашей схеме будет тратить 24% мощности, рассеиваемой в лампочке. Не катастрофический, но и не великий. Однако, если вы используете понижающую микросхему с более высоким опорным напряжением, потери мощности на чувствительном резисторе возрастут. Вы можете искать «минимальное выходное напряжение», которое обычно говорит вам, что такое опорное напряжение.

В случае драйвера светодиода конденсатор Co сглаживает ток в светодиоде (или лампочке), который в противном случае был бы пилообразным током дросселя, типичным для понижающего преобразователя. В вашей схеме C2 выполняет ту же работу, но он подключен по-другому, один контакт к земле, а не через нагрузку.

Ожидается, что понижающий преобразователь будет иметь хорошую переходную характеристику выходного напряжения и поддерживать стабильное напряжение при изменении тока нагрузки. Драйверы светодиодов этого не делают, потому что нагрузкой является светодиод, который будет потреблять быстро меняющийся ток, как процессор. Таким образом, драйверы светодиодов используют в основном простые схемы управления, такие как пиковый ток или постоянное время включения/выключения и тому подобное. Они основаны на измерении мгновенного тока катушки индуктивности и сравнении его с некоторым значением, что означает, что ток в катушке индуктивности и резисторе должен быть одинаковым, что означает, что сглаживающий колпачок должен быть подключен к нагрузке и не должен быть подключен к земле. В то время как в случае понижающего преобразователя выходная крышка является частью контура управления.

Эти более простые схемы управления означают, что драйвер светодиода будет иметь худшую стабилизацию выходного сигнала по отношению к входному напряжению, чем понижающий регулятор, который будет указан для PSRR и т. Д. За исключением случаев, когда вы получаете более привлекательный драйвер светодиода, который фактически измеряет и регулирует средний ток.

С лампочкой вместо светодиода думаю проблем не будет.

Если драйвер светодиода допускает колпачок на нагрузке, то все будет в порядке с 0 В на нагрузке при запуске, как холодная нить накала. Возможно, проверьте, что в таблице данных не указано «максимальное значение конденсатора ...» с небольшим значением.

Для понижающего преобразователя вы должны выбрать тот, который может быть установлен на выходное напряжение, равное его опорному напряжению, что обычно и происходит. Кроме того, цепь обратной связи, образованная лампочкой и чувствительным резистором, будет изменять свой коэффициент деления по мере нагрева лампочки, поэтому вам следует выбрать постоянный ток, который не требует специальной компенсации для определенного значения выходного напряжения и делителя обратной связи.

Так что в основном используйте все, что хотите, оба будут работать, но убедитесь, что выходной сглаживающий колпачок подключен правильно.