Estou trabalhando em um produto que requer uma corrente de saída que varia de 0mA a 350mA e o maior número possível de níveis (~ 1000 seria suficiente, suponho). EU NÃO posso emitir um sinal PWM para o led, porque isso anularia o objetivo do meu produto (isso é importante).
Alguém conhece um circuito integrado que permita esse nível de controle de corrente? Caso contrário, alguém tem uma idéia de como eu poderia construir um circuito para fazer isso? Pensei nas fontes de corrente controladas por tensão construídas com amplificadores operacionais, mas não tenho experiência com elas nem conheço circuitos específicos.
Também deve poder ficar sem baterias.
O LED estará se movendo a uma taxa extremamente rápida no ar e precisará manter um feixe de luz sólido em vez de piscar. é por isso que não posso usar o PWM.
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Respostas:
Para uma opção "tudo em um", o ADB8810 parece bem próximo do tipo de coisa que você deseja. Se você procurar "corrente programável" em, por exemplo, Dispositivos Analógicos, Nat Semi, Tecnologia Linear, TI, Maxim, etc, provavelmente encontrará várias opções como esta.
Outra opção seria usar um DAC (ou mesmo um potenciômetro se nenhum uC envolvido) para controlar um opamp com o transistor configurado como fonte de corrente.
Para ~ 1000 níveis, você precisaria de 10 ou mais bits, portanto isso seria bem mais barato.
Algo como este circuito pode fazer:
O transistor pode ser qualquer NPN ou MOSFET (com Vth apropriado) ou darlington capaz de afundar a corrente necessária (EDIT - como Wouter menciona o 2N2222 não é uma boa escolha, algo em um pacote classificado para maior potência, por exemplo, um pacote TO-220 ser melhor)
Opamp deve ser ferroviário / ferroviário, se possível, para facilitar as coisas.
O resistor de detecção de 1 ohm pode ser alterado para se adequar à corrente necessária. Isso foi configurado para emitir 1mA por 10mV, então 3,5V produz 350mA (na entrada opamp, na verdade, é 1mA por 1mV, o divisor do resistor divide a entrada DAC por 10)
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Você ainda pode usar o PWM para ajustar o nível da unidade. O que você realmente está dizendo é que não deseja que o LED pulsar. Isso pode ser conseguido filtrando a saída PWM com baixa passagem e usando-a para acionar o LED. Existem várias maneiras de calcular a média de um sinal PWM para, finalmente, fazer com que essa média direcione o LED em vez dos pulsos individuais. Aqui está uma maneira simples:
Sempre que a saída PWM é alta, o Q1 afunda cerca de 20 mA. Quando baixa, ela afunda 0. A corrente média no coletor de Q1 é proporcional ao ciclo de trabalho PWM. Toda essa corrente deve eventualmente passar pelo LED, pois o capacitor não pode conduzir corrente a longo prazo. Os passa-baixas C1 e R2 filtram os pulsos de corrente individuais para que a corrente através do LED seja a média, e não os pulsos de ativação / desativação individuais.
Digamos que você esteja usando algo como um PIC 24H para fazer o PWM. Ele pode ser executado na taxa de instrução de 40 MHz, que também é o relógio PWM máximo para as saídas PWM regulares (há um periférico PWM especial de alta velocidade que pode ir muito mais alto, mas isso não é necessário aqui). Para obter 1000 níveis de saída diferentes, significa que a frequência PWM será de 40 kHz ou 25 µs por pulso. No meio do caminho, o capacitor está sendo drenado a uma taxa de 10 mA, e isso acontecerá por 12,5 µs. (10mA) (12,5µs) / 22µF = 5,7mV. É assim que a tensão no capacitor varia de pico a pico no pior ponto de operação. Isso dividido por 180 Ω é 32 µA, que é quanto a corrente através do LED variará. Isso representa 0,16% da escala completa ou uma parte em 630, o que é impossível para os humanos verem.
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O LM8502 é um driver de LED IC que faria o trabalho. Você pode controlar a corrente de saída, entre outras coisas.
http://www.national.com/pf/LM/LM8502.html#Overview
Tenho certeza de que existem muitos outros drivers de LED IC semelhantes que também executam a mesma tarefa.
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O optocoupler linear de precisão TIL300 possui um fotodiodo extra para feedback. A folha de dados ( http://www.ti.com/lit/ds/symlink/til300.pdf ) possui um exemplo de circuito de aplicativo mostrando como um opamp pode ser usado com ele.
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