Какие существуют способы достижения постоянной яркости светодиодов в широком диапазоне температур?

Я хотел бы регулировать выходной световой поток светодиода или лазерного диода во всем диапазоне его рабочих температур, изменяя ток.

Каковы различные методы для достижения этого?

Изменить: это для сенсорного приложения. Я пытаюсь измерить положение, блокируя свет над фотодиодом. Однако если поток светодиодов изменится, будет казаться, что положение меняется, хотя на самом деле это не так.

Какой диапазон вы имеете в виду? Ток или температура?
В этом диапазоне температур я хотел бы автоматически изменять ток при изменении температуры, сохраняя при этом постоянный световой поток вне светодиода.
Это может быть фототранзистор, чувствительный к температуре.
@Rocketmagnet - Очень хороший момент. Я прокомментировал это в своем ответе. Надеюсь, ты не против.

Ответы (5)

В вашем первоначальном вопросе упоминался датчик, которого сейчас, кажется, нет. Насколько точно вы хотите поддерживать постоянную яркость? Если это для зрения, то это бессмысленно: чувствительность вашего глаза следует логарифмической кривой, так что он может справиться как с лунным светом в 1 люкс, так и с солнечным светом в 100 000 люкс. Поэтому он не очень чувствителен к небольшим изменениям яркости.

Большинство производителей светодиодов дают линейную зависимость между током и яркостью, поэтому, чтобы получить постоянную последнюю, вам нужно только поддерживать постоянный ток.

введите описание изображения здесь

Обратите внимание, однако, что вы должны снизить ток при более высоких температурах:

введите описание изображения здесь

Таким образом, для этого конкретного светодиода вы не можете увеличить ток выше 5 мА, если вам нужна одинаковая яркость при 25°C и 85°C.

Supertex CL25 — это источник постоянного тока с температурной компенсацией для светодиодов.

введите описание изображения здесь

Он имеет типичный температурный коэффициент 0,01%/°C. Однако это 25 мА, поэтому вам придется использовать светодиод, номинал которого не нужно снижать ниже этого значения.

Rocketmagnet делает важное замечание: «Это может быть фототранзистор, чувствительный к температуре». (RM, я надеюсь, вы не возражаете, что я скопирую это здесь.)
Действительно, бесполезно иметь управляемый температурой светодиодный драйвер, если показания датчика сильно зависят от температуры. Вам придется изучить это тоже.

Спасибо, извините, я пытался отредактировать вопрос, чтобы уточнить, но, похоже, не разъяснил его. Это для сенсорного приложения. Я пытаюсь измерить положение, блокируя свет над фотодиодом. Однако, если поток светодиода изменится (из-за изменения температуры), будет казаться, что положение меняется, хотя на самом деле это не так.
@kerblogglobel - (Господи, что это за никнейм! Чуть не сломал себе пальцы, когда печатал это) В любом случае, мой ответ остается в силе: все, что вам нужно, это постоянный ток. Я добавил в свой ответ ссылку на источник тока с температурной компенсацией.
Потрясающе спасибо! Я даже не знал, что такая часть существует.
@stevenvh - без проблем. И спасибо, что сообщили нам об этой интересной части.

Определите разблокированный светодиод с помощью стабильного датчика и отрегулируйте его, чтобы поддерживать постоянный выходной сигнал, а затем используйте этот свет для правильного управления датчиком.

то есть

Светодиод стабилизирован по обратной связи.
Предоставьте ДВА датчика, которые достаточно точны и стабильны для ваших нужд.
Один датчик смотрит на светодиод через механизм блокировки.
Другой датчик смотрит на светодиод напрямую.
Поддерживайте постоянное освещение разблокированного датчика, регулируя ток светодиода.
Блокируемый датчик теперь управляется регулируемым светодиодом.

Ничего себе, очень краткий ответ от Рассела! ;-) Только я три раза перечитал и не уверен, что понял, что ты имеешь в виду.
@stevenvh - расширенный
Спасибо, это очень полезно. Буду смотреть цепи обратной связи.
Рассел, какую роль в твоей схеме играет блокируемый датчик? Я видел замкнутые схемы с обратной связью через свет, но у них был только один датчик.
Датчик разблокировки позволяет стабилизировать уровень освещенности. Выход блокируемого датчика зависит от положения цели (согласно описанию его вопроса).

Я столкнулся с той же проблемой, что и вы в прошлом. Аналоговые фотодатчики могут быть превосходно чувствительными датчиками положения, но, как вы упомянули, страдают от температуры. Раньше я решал эту проблему с помощью трех ИК-трансиверов:

  • Приемопередатчик 1 был настроен как датчик.
  • Трансивер 2 был настроен так, чтобы всегда иметь максимальное отражение.
  • Трансивер 3 был настроен так, чтобы всегда иметь нулевое отражение.

Я использовал АЦП с положительным и отрицательным входами опорного напряжения. Я подключил приемопередатчик 2 к входу положительного опорного сигнала, а приемопередатчик 3 — к входу отрицательного опорного сигнала. Приемопередатчик 1 был подключен ко входу АЦП.

Теперь это дает вам идеальную автоматическую температурную компенсацию во всем диапазоне датчиков, а также во всем диапазоне температур. Однако все приемопередатчики должны быть размещены достаточно близко друг к другу, чтобы иметь одинаковую температуру. Возможно, вы используете отдельные светодиоды и фототранзисторы, и в этом случае все три светодиода должны иметь одинаковую температуру, а все три фототранзистора должны иметь одинаковую температуру. Но светодиоды не обязательно должны иметь ту же температуру, что и фототранзисторы.

К сожалению, я думаю, что мнение о том, что постоянный ток обеспечивает постоянную светоотдачу, вероятно, ошибочно:Интенсивность против температуры

В настоящее время я пытаюсь сделать именно то, о чем здесь спрашивают, но использую температурную компенсацию на фотодиоде для обратной связи с источником постоянного тока и все еще изо всех сил стараюсь надежно удерживать +/- 1% в диапазоне от 30C до 60C.

Ниже приведена схема, которую я использую с компенсированной обратной связью фотодиода. Не верьте значениям, они были до того, как мне понадобилась компенсация.

Компенсация фотоотзывом

Если вы можете получить подходящую кривую, эта схема без фотообратной связи вполне может быть достаточно хорошей и проще (по крайней мере, механически и регулируемо). Снова найдите свои собственные значения и операционный усилитель ... это был просто хак.

Упрощенная версия с компенсированной обратной связью

Что бы очень помогло этому ответу, так это схема компенсации драйвера диода CC. Возможно, ±1% достаточно или потребности OQ...
Я с радостью опубликую полную ссылку, как только достигну достаточно близкого результата. В настоящее время единственная схема, которая у меня есть, все еще качается на несколько процентов, что заставляет меня думать, что у меня есть дополнительная проблема. Тем не менее, я опубликую то, что у меня есть, как а) это может помочь и б) кто-то может определить мою засеянную ошибку :-) Это старая схема с отключенным TC, так как в то время дрейф в несколько процентов был в порядке. Теперь это не так.
Кстати, у LMP2011 есть потенциал для слишком большого дрейфа, и я планирую перейти на MCP601. Не доверяйте значению термистора ... это было только «первое предположение».
Я согласен. Даже при постоянном токе светоотдача может меняться в зависимости от температуры перехода. lrc.rpi.edu/programs/nlpip/lightinganswers/led/heat.asp

TSL230R может быть идеальным датчиком.

Вот полный справочный проект для вас.

почему это идеальный датчик?
не могли бы вы предложить лучший префект?
Я не знаю. Вы не сказали, какая именно особенность делает его идеальным. Уточните, и тогда я увижу, действительно ли он совершенен.