Могу ли я получить постоянный ток на выходе понижающего преобразователя (для управления светодиодом)?

Да, можно рассчитать рабочий цикл для достижения определенного тока светодиода при заданном наборе условий . Если вы знаете, что напряжение питания 12 В останется постоянным, знаете прямое напряжение светодиода и используете разумное прямое падение на диоде, то это можно сделать.

Я действительно сделал что-то подобное в коммерческом продукте, за исключением того, что напряжение питания было от батареи и могло варьироваться. Формула от напряжения батареи до рабочего цикла ШИМ нелинейна, и ее нелегко решить в реальном времени на маленьком микроконтроллере. Однако это было сделано с таблицей. Я настроил таблицу так, чтобы она напрямую считывала необработанные 8-битные АЦП и выдавала значение для записи в регистр рабочего цикла ШИМ. Все преобразования и вычисления (включая деление и извлечение квадратного корня) выполнялись препроцессором с использованием математических операций с плавающей запятой, а результат загружался в таблицу во время построения. Это сработало довольно хорошо. Ток светодиода оставался в пределах 10% от целевого значения во всем диапазоне напряжения батареи.

В дизайне слишком много проблем, чтобы их стоило пытаться исправить. Лучше использовать схему, предназначенную для правильной работы, и еще лучше допустить некоторые потери чувствительности, чтобы увеличить (а не уменьшить) простоту и удобство проектирования.

N-канальный МОП-транзистор (как показано) должен иметь затвор, управляемый выше истока с помощью Vgs_operating. Обычно это от 3 до 6 вольт и редко меньше 1 вольта даже для МОП-транзисторов с очень низким напряжением Vgsth. Поскольку источник имеет потенциал V + = 12 В, когда MOSFET включен (как отмечает brhans), затвор должен управляться ВЫШЕ V + с помощью Vgs_operating. т.е. от 13 до 18 В в зависимости от используемого МОП-транзистора. Таким образом, вам нужно либо более высокое напряжение, чем +12 В, чтобы 555 управлял затвором (от загрузочного драйвера или другого источника, либо для использования МОП-транзистора P Cannel.

В то время как источник напряжения можно реализовать с разомкнутым контуром, используя Vout ~= Vin x Dt/T, попытка использовать это для установки тока светодиода, а не напряжения, практически невозможна (для значений, приблизительно близких к «наверняка»).

Скорее всего, Vf светодиода будет немного больше 2 В при 200 мА, но если мы предположим, что оно составляет 2 В, как показано, то, если в соединении катода светодиода с землей используется токоизмерительный резистор с падением напряжения 0,1 В, тогда потеря эффективности составит ~= Vsense/ V_LED = 0,1 В/2 В = 5 %. Это может быть достаточно приемлемым в действительности.

Достаточно низкая стоимость и простота использования NCP3065 / NVC3065 имеют считываемое напряжение 0,235 В. Это можно уменьшить с помощью нескольких дополнительных резисторов. Общая эффективность невелика (см. рис. 17 и рис. 20 в таблице данных NCP3065 ). Она будет выше, чем показано там, поскольку графики относятся к 700 мА или выше.

Современные микросхемы синхронного вывода за несколько долларов позволят снизить Vsense.

Датчик Холла можно использовать для измерения тока с нулевыми потерями.

Должна быть достигнута общая эффективность 90%+.

Предполагая, что MOSFET переключается правильно - это не сработает.

Схема будет аппроксимировать источник с фиксированным напряжением 12 В * (ton/(ton+toff)) и низким выходным сопротивлением. Это не приведет к контролируемому току через светодиод - это приведет к слишком большому или слишком маленькому току.

Если вам нужно, чтобы он подавал постоянный ток, вам понадобится где-то чувствительный резистор и какая-то обратная связь (не обязательно замкнутый контур вокруг светодиода, но, по крайней мере, необходимо контролировать ток переключателя).