Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LED Treiber funktioniert nicht Hat jemand eine Idee für einen Analogen Aufbau?


von André R. (andr_r23)


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Hatte den MIC2287 LED PWM Treiber 
(http://www.farnell.com/datasheets/85395.pdf) gekauft und auch korrekt 
beschaltet nach Schaltplan (Continious Dimming auf Seite 7). Mit dem 
Unterschied, dass ich nur eine einzige LED ansteuern wollte. IR LED 
SFH4550 
(http://de.farnell.com/osram/sfh4550/led-5mm-ir-850nm/dp/1573495RL) I = 
100mA.

Habe 10uH genommen und 220nF Kapazität. Aber die Schaltung läuft nicht. 
Ich kann das Signal mit meinem Gefiltertem PWM Signal (DC Equivalent) 
nicht auf einen bestimmten Stromwert einstellen. Was auffällig ist, ist 
das fast der komplette Strom durch den IC fliesst aber nicht durch die 
LED.

Falls jemand hier noch ein paar Tipps hat bin ich sehr dankbar.

Suche aber auch eine Alternativlösung. Anforderungen an den LED Treiber:

- mit 10 bit PWM bzw gefiltertem Signal regelbar
- KEIN Bipolartransistor da ich auch im unterem Bereich ansteuern könnem 
muss
- 3,3V Spannung stehen mir zur Verfügung
- PWM 0 --> LED Aus
- PWM 1023 --> LED 200mA  (Bin mir bewusst, dass der Strom doppelt so 
hoch ist wie im Datenblatt angegeben)

Hatte mal eine Schaltung gesehen mit einem FET und 2 Opamps zur 
Stromregelung, finde die aber nicht mehr. Könnt ihr mir weiterhelfen?

Vielen Dank :-)

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Du hast einen Step-up-Wandler für den Betrieb weißer LEDs dazu
benutzt, um bei 3,3 V Versorgungsspannung eine IRED mit 1,5 V
Flussspannung zu betreiben.  Das kann nicht gehen.

Vielleicht erzählst du uns ja erstmal die Randbedingungen für den
Einsatz deiner IRED, also insbesondere den Betriebsspannungsbereich
der Schaltung und wer das Steuersignal (in welcher Form) bereitstellt.

von André R. (andr_r23)


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Hi danke für deine Antwort,

3,3V ist die Versorgung und das Signal kommt von einem Mikrocontroller 
als PWM signal. Danach ein Tiefpass zum filtern.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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André R. schrieb:

> 3,3V ist die Versorgung und das Signal kommt von einem Mikrocontroller
> als PWM signal. Danach ein Tiefpass zum filtern.

Lass den Tiefpass weg und nimm entweder einen niedrigsättigenden
Bipolartransistor oder einen logic-level-FET, um die LED zu schalten.

Ich fürchte, dein eigentliches Problem habe ich noch nicht
verstanden ...

Wenn du unbedingt einen Regler einfügen musst dafür, dann solltest
du erstens mal sehen, ob's nicht auch ein low-drop-Längsregler sein
darf (bei maximal 100 mA hast du dann knapp 200 mW Verlustleistung,
ist nicht wirklich viel), oder du musst einen step-down-Regler
nehmen, denn deine Versorgungsspannung ist ja geringer als die
Flussspannung der IRED.

von ArnoR (Gast)


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Was du brauchst ist ein dimmbarer Abwärtsschaltregler. Der MIC2287 ist 
ein Aufwärtsschaltregler, bei dem die LED-Spannung größer als die 
Eingangsspannung sein MUSS! Kein Wunder, daß die Schaltung nicht 
funtioniert hat.

> denn deine Versorgungsspannung ist ja geringer als die
> Flussspannung der IRED.

 umgekehrt

von André R. (andr_r23)


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Ich nehme eine Messung vor mit einer LED. Die Intensität der LED muss 
immer wieder neu eingestellt werden. Ich möchte die Optische Dichte von 
Flüssigkeiten erfassen. Wenn die Flüssigkeit klar ist und die LED 
leuchtet zu hell dann geht meine Auswerteschaltung direkt in die 
Sättigung. Deshalb muss ich je nach Optische Dichte die LED heller oder 
weniger hell leuchten lassen.

Dazu nutze ich eine 10 bit PWM. Habe Probeweise einen Aufbau gemacht mit 
einem Bipolartransistor aber hatte da das Problem, dass wenn ich die PWM 
auf ca 120 fahren musste damit der Transistor überhaupt erst 
durchschaltet.... Ausserdem ist die Kennlinie ziemlich beschissen da die 
nicht linear ist. Ist zwar nicht essentiell aber halt nicht so optimal.

von André R. (andr_r23)


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Gibt es den Mic2287 auch als abwärtsregler?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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André R. schrieb:
> Dazu nutze ich eine 10 bit PWM. Habe Probeweise einen Aufbau gemacht mit
> einem Bipolartransistor aber hatte da das Problem, dass wenn ich die PWM
> auf ca 120 fahren musste damit der Transistor überhaupt erst
> durchschaltet.

Logisch, ich habe ja auch geschrieben: "nimm den Tiefpass raus", d. h.
die IRED wird dann im Takt der PWM geschaltet.

Wenn du den Transistor analog ansteuerst, geht das natürlich hinten
und vorn nicht, denn ein Transistor wird stromgesteuert und hat eine
nennenswerte Schwellspannung.

Wenn die die PWM-Frequenz der IRED stört, dann musst du die IRED
natürlich in der Tat analog ansteuern.  Im Prinzip brauchst du einen
Spannungs- Strom-Wandler.  Im einfachsten Fall ist das natürlich ein
Widerstand ;), aber du wirst einen Spannungsfolger brauchen.  Könnte
ein kleiner OPV sein, oder du wühlst dich durch die diversen
Hersteller von linearen Spannungsreglern, bis du einen findest, mit
dem sich eine einstellbare Stromregelung aufbauen lässt.

Einen Schaltregler würde ich wegen 200 mW Gesamtverlustleistung nicht
unbedingt aufbauen (falls das Gerät nicht gerade batteriebetrieben ist),
denn es macht die Sache nur noch komplizierter.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Jörg Wunsch schrieb:
> oder du wühlst dich durch die diversen
> Hersteller von linearen Spannungsreglern, bis du einen findest, mit
> dem sich eine einstellbare Stromregelung aufbauen lässt.

Als Beispiel habe ich mich mal durch ein paar Regler von Maxim
gewühlt.  Nimm dir einen MAX15029 als Beispiel.  Er regelt seinen
Ausgang so, dass die Spannung an FB 0,5 V wird.  Nun kannst du
folgendes aufbauen:
1
------------+            ^ ^
2
            |            | |
3
            |          |\ |
4
       OUT  |----------| >|------------------\
5
            |          |/ |                  |
6
            |                                |
7
            |                                |
8
            |                                |
9
            |                       1 kΩ     |
10
            |                       ----     |
11
       FB   | -----------*---------|    |----*
12
            |            |          ----     |
13
            |            |                   |
14
            |            |                   -
15
            |            -                  | |
16
            |           | |                 | | 5 Ω
17
------------+           | | 5,6 kΩ           -
18
                         -                   |
19
                         |                   |
20
  0,5 … 3,3 V            |                 -----
21
  von PWM    ------------/

Wenn die PWM jetzt eine Ausgangsspannung von 0,5 V liefert, dann wird
der Strom auf volle 100 mA geregelt; die Schaltung verhält sich dann
so, als würde die PWM-Spannung nicht eingreifen.  Wenn du die
PWM-Spannung dann erhöhst, dann greift sie in die Regelung ein, indem
sie einen höheren Strom vortäuscht und so den Regler dazu bringt, den
tatsächlichen Strom durch die IRED zurückzufahren.  Bei Upwm = 3,3 V
fließen dann durch den 5,6-kΩ-Widerstand (3,3 - 0,5) V / 5,6 kΩ = 0,5
mA.  Dieser Strom verursacht am 1-kΩ-Widerstand einen Spannungsabfall
von 0,5 V, d. h. der Strom durch die IRED ist dann auf 0 abgesunken.

Spannungen kleiner 0,5 V an der PWM würden den LED-Strom erhöhen, was
erstmal nicht gewollt ist.  Damit hast du nicht ganz deine 10 Bit an
Auflösung, aber vielleicht reicht das ja.

von j. c. (jesuschristus)


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Alles überflüssig! Mach es ganz einfach: pulse die LED direkt mit der 
PWM. Einfach einen passenden Vorwiderstand, dass 200 mA oder so fließen 
(100 tun es auch). An-aus-an-aus. Ganz simpel. Dann drehst Du die PWM so 
schnell wie es geht. Den Tiefpass hängst Du an Deine Auswerteschaltung, 
also zum Beispiel bei einem Transimpedanzverstärker mit einer Photodiode 
einen Kondensator parallel zum Feedback-Widerstand. Fertig ist die 
Kiste. Ist grantiert besser als alle Schaltnetzteilsachen, weil die LED 
nur an/aus mit festem Strom geschaltet wird. Ich vermute aber, dass Dein 
Projekt anderswo noch ein paar Probleme hat, denn eine 10 bit PWM kannst 
Du mit der Schaltung nie ausnutzen, da die Helligkeit der LED nicht 
linear mit dem Tastverhältnis steigt. Bei so hohen Strömen ändert sich 
die Ausgangsleistung gern mal um zweistellige Prozentbeträge (u.a. durch 
Erwärmung)! Das bekommst Du hinten und vorn nicht linear. Das gleiche 
gilt für eine lineare Stromreglung der LED. Wenn Du keinen 
Vergleichswert einmisst wird das murks.

von ... (Gast)


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André R. schrieb:
> Gibt es den Mic2287 auch als abwärtsregler?

Klar gibt es den als Abwärtsregler, aber dann heißt der nicht MIC2287 
;-)

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