Помоги пожалуйста! Мне нужно подать постоянный ток на светодиод от батареи Lipo

Пытаюсь загнать светодиод от Lipo аккумулятора. Диапазон полезного напряжения Lipo составляет от 4,2 В до 3,4 В, а прямое напряжение светодиода составляет 3,2 В. Если резистор включен последовательно со светодиодом, падение напряжения на резисторе будет варьироваться от 1 В [батарея 4,2 В — светодиод 3,2 В] до 0,2 В [батарея 3,4 В — светодиод 3,2 В]. Поэтому ток, протекающий через резистор, будет значительно падать по мере разрядки батареи.

Итак, я хочу подать на светодиод постоянный ток в диапазоне напряжений Lipo. Я попытался использовать базовую типичную схему постоянного тока (стабилитрон, транзистор и 2 резистора), однако для стабилитрона требуется ток удержания 5-10 мА, что делает систему неэффективной, поскольку для светодиода требуется всего ~ 20 мА. Я также пробовал использовать повышающую схему (NCP1402), которая обеспечивает постоянное выходное напряжение 5 В, но опять же это довольно неэффективно (светодиод получает только 60-70% энергии от батареи).

Может ли кто-нибудь предложить маломощную и эффективную схему, которая будет поддерживать постоянное питание светодиода при разрядке батареи?

Спасибо,

Энди_С

Ответы (2)

Нечто подобное может быть очень эффективным (ненамного больше, чем потребление светодиода) с операционным усилителем CMOS. Для относительно постоянной визуальной яркости (+/-10% тока) вы можете получить 100 мВ с делителем напряжения от батареи или использовать опорный сигнал с низким током, такой как TLV431, который потребует еще 100 мкА или около того, но сделает ток очень постоянным. и точным (конечно, выход 1,24 В TLV431 должен быть разделен на 100 мВ).

Q1 представляет собой полевой МОП-транзистор логического уровня, рассчитанный на напряжение питания 3 В. U1 представляет собой КМОП-операционный усилитель с однополярным питанием и выходом RR. Требуется тщательная компоновка вокруг резистора R2, чтобы сопротивление дорожки не влияло на измерение тока.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Во время работы операционный усилитель управляет затвором MOSFET, поддерживая напряжение 100 мВ на источнике, так что ток через светодиод составляет 100 мВ/5. Ом или 20 мА.

Резистор R1 и конденсатор C1 предназначены для предотвращения колебаний из-за емкости затвора MOSFET.

Минимальное напряжение на полевом МОП-транзисторе для поддержания стабилизации равно Rds(on). × я л Е Д + 0,1 В- с подходящим полевым МОП-транзистором с низким Rds (on), который не будет намного больше 100 мВ, поэтому он должен работать до 3,3 В со светодиодом Vf на 3,2 В.

Привет, Спехро, звучит неплохо, не могли бы вы вкратце рассказать о работе схемы... спасибо!
@Andy_C Я добавил краткое описание, укажите, если что-то непонятно.
Отличный совет! Пожалуйста, может ли это работать и с ШИМ?
Разве это не просто смещение проблемы? Если бы я мог эффективно обеспечить (почти) постоянные 100 мВ от снижающегося напряжения разряжающейся батареи до операционного усилителя, разве я не мог бы просто использовать этот механизм для прямого получения 3,2 В Vf, необходимого для светодиода? Или проблема здесь в небольшой разнице в напряжении, обеспечиваемой разряженной батареей и Vf? Была бы проблема проще, если бы светодиод имел более стандартное Vf ~ 2 В? Наконец, не является ли понижение 1,24 В от шунта до требуемых 100 мВ ужасно неэффективным? Огромное спасибо за ваше терпение!
Если 100 мВ получают от батареи, падение напряжения батареи на 20% приводит к падению тока светодиода на 20% при условии, что схема все еще стабилизируется. Если вы используете резистор, падение будет намного больше (возможно, до 1/3 или меньше). Это также будет более изменчиво от устройства к устройству и более чувствительно к температуре, потому что это разница между Vf и напряжением батареи. 3.2 — нормальный Vf для белого или синего светодиода при нормальном токе. Опорное напряжение 100 мВ — это просто входной сигнал, поэтому эффективность не имеет значения, вход операционного усилителя почти не требует тока.
Спасибо за быстрый ответ! Я не предлагал понизить напряжение батареи до Vf через резистор, а скорее (воображаемый) источник постоянного напряжения. Как и упомянутый вами TLV431, но с соответствующим диапазоном ввода/вывода. Но я так понимаю, такой части просто не существует? Что касается эффективности: о, так я бы просто использовал большие резисторы в делителе для достижения требуемого напряжения при ограничении тока? О! Спасибо!

Мне повезло с этим http://www.nxp.com/documents/data_sheet/PSSI2021SAY.pdf

Требуется внешний установочный резистор (потребляемый ток составляет микроампер) и поставляется в корпусе SOT353. Комбинезон-двойка стоит 0,62 доллара.

Недостаточное соответствие для этого приложения — для удовлетворения требований необходимо снизить падение напряжения до < 200 мВ.
В чем проблема с использованием этого Spehro ... это потому, что когда батарея разряжена до 3,4 В, падение напряжения на контактах Vs и Iout PSSI2021 будет всего 0,2 В ...? Спасибо!
@Andy_C Да, в этом проблема. Минимальное напряжение прямо не указано - они указывают его от 2 В и выше, но похоже, что ему нужно 0,617 В + Vce (sat), что больше, чем 0,2 В. В остальном хорошая часть!
Помоги пожалуйста! Мне нужно подать постоянный ток на светодиод от батареи Lipo
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 2v