Moin,
ich suche einen kleinen Konstantstromtreiber, um damit ein paar IREDs anzuschieben.
Folgende Specs:
15V LED-Versorgung, 1,6-1,7V LED-Spannung, nach Möglichkeit 8 in Reihe, Rest also so ~2V
Digitales Enable via TTL aus einem 74HC574 mit 5V (wenn möglich H=Hell)
Strom etwa 10-30mA sollte das Ding können
Strom mit Poti anpassbar, aber das wird nur einmal kalibriert
Linearregler, Lowside
Damit möchte ich mir eine Sensorzeile mit 128 IREDs und Photodioden bauen für einen Versuch.
Die Geschichte ist nachher im Dunkeln und muss auf allen Kanälen gleichzeitig quasi "ein Foto machen" können, d.h. Flackerei und PWM geht nicht, DC-Anleuchtung ist aber problemlos.
Es gibt dann 16 Sendergruppen a 8 LEDs mit je einem Chip und Poti, und bei der Kalibrierung stelle ich das so ein das jede 8er-Gruppe möglichst stark am Empfänger ankommt ohne zu übersteuern.
Temperatur- oder Alterungskompensation usw. brauchts nicht, aktuell ist da eine Standard-Konstantstromschaltung dabei (1 NPN, 2 Dioden, Widerstand zur Basis = Enable, Shunt vom Emitter plus Poti bestimmt den Strom) und das funktioniert technisch sehr gut, aber das sind zu viele Teile, ich hab den Platz nicht. Außerdem geht der Strom durch das Poti, und ich würde gern ein superwinziges SMD-Poti benutzen das die Leistung aber nicht kann.
Ein BCR431U [1] ist schon beinah genau was ich suche, aber der braucht min. 6V am Enable. Sicherlich wird der auch mit 5V gehen, aber das ist halt off limits und vielleicht gibt's einen ähnlichen Chip der besser passt.
Die 15V kommen aus einem Spannungsregler aus 24V, da könnte ich evtl. auf 18V hoch, oder falls es einen Chip gibt der die Spannung nicht verträgt auf 4er Ketten und 12V runter, aber dann bleibt viel Leistung am Regler hängen. Aber anders geht's ja mit 128 Kanälen nicht gut aus.
Kennt da jemand was, oder kann mir Stichworte oder Hersteller nennen die passendes im Programm haben?
Zusammen mit einer Spule dann doch wieder. Denn LEDs leuchten ja mit Strom und wenn die Spule groß genug ist, ist der Strom wieder "gleichförmig" genug.
Fast wie oben, nur Emitterwiderstand fix und Poti von Basis zu TTL out
Dein TTL liefert in H die 'V_ref' ..
Damit spielen zwar hfe und temperatur mit rein aber kann noch gut genug sein.
Wenn Low-side nicht zu eng gesehen wird, kann man ja auch noch ein bis zwei IRLEDs in den Emitterzweig legen, die bekommen dann noch Ib zusätzlich aber ob man bei der Streuung der LEDs sieht?
Ähm, doch? Oder meinst du spezielle seine Schaltung?
Je nach Streuung und Toleranzen bin ich gut über den ca. 1,5V die ich mindestens am Transistor plus Messwiderstand brauche.
Keine davon ist linear & hat den Strom nicht durch den Verstellwiderstand & hat wenig/kleine Teile.
Der o.g. BCR431 ist ein SOT26, dazu brauchts ein Poti und einen kleinen Kerko oder vielleicht zwei.
Das wäre mein Ideal, so rein vom Platz her. Durch den Stromspiegel ist am Poti quasi keine Leistung, das kleinste ist gut genug.
Sehr interessant, aber nicht einstellbar, trotzdem danke, für das Ding fällt mir auch schon was ein.
Aufgrund der großen Streuungen der IREDs und Photodioden (und der ganzen Widerstände die da so im Spiel sind) hat es sich als nötig erwiesen die Helligkeit der IREDs anpassen zu müssen, und das geht am einfachsten über den Strom, daher brauchts da ein Kalibrierpoti.
Ein BCR431U [1] ist schon beinah genau was ich suche, aber der braucht
min. 6V am Enable. Sicherlich wird der auch mit 5V gehen, aber das ist
halt off limits und vielleicht gibt's einen ähnlichen Chip der besser
passt.
Im BCR431U Datenblatt finde ich kein 'Enable', es fliesst immer ein Strom. Aber man könnte die Schaltung aus dem Datenblatt nehmen, und die GND-Verbindung über einen kleinen NMOS ein-/ausschalten.
Joa, das ist die Schaltung die jetzt diskret aufgebaut funktioniert.
Leider müsste dann der Strom teilweise über's Poti, was ich vermeiden wollte.
Der von mir genannte BCR431 hat einen Stromspiegel drin, das Poti hat eher zig Kiloohm als wenige Ohm, aber leider die hohe Spannung an Enable.
Und für das DaBla des 420 bin ich zu doof....
Der interne Widerstand hat ~100R.
Der daraus resultierende Strom sind etwa 10mA.
Der Schaltung nach sollte das aber ca. eine Diodenspannung sein: 2 Dioden als Referenz, einmal eine UBE abziehen -> einmal Uf bleibt über.
Bei 5,1 Ohm parallel zum internen Shunt ergibt sich ein gesamt-R von ca. 4,8 Ohm, typisch gehen aber nur 150mA....
Da sinds dann auf einmal nur noch 700und mV...
Die vorher angegebenen 0,95V am Shunt (die sich mit dem oberen Fall etwa decken) sollten näher an 200mA ergeben.
Und das bei Ansteuerung mit 24V, ich gehe ja nur mit knapp 5 rein, da ist die Ansteuerung wesentlich schwächer, ca. 180µA statt 1,2mA. Da dürfte die Referenz auch nicht ganz stimmen, oder?
Und das bei Ansteuerung mit 24V, ich gehe ja nur mit knapp 5 rein, da
ist die Ansteuerung wesentlich schwächer, ca. 180µA statt 1,2mA. Da
dürfte die Referenz auch nicht ganz stimmen, oder?
Müsste man ausprobieren.
Aber der TL4242 sieht da nicht schlecht aus, wenngleich im Datenblatt keine Angaben zu so kleinen Stömen wie bei dir zu finden sind.
Vielleicht geht auch so etwas.
Mehr als 80-90mA würde ich dem BC857S nicht zumuten.
Geht aber auch in THT.
TO92 zusammenkleben.
Ist dann halt nicht so Temperaturstabil
PS:
Die Spannung über R3 ist genauso groß wie über R1.
Weil die Basen verbunden sind..
Sollte schon mindestens 1V sein. (>0,7V)
Sonst wird es instabil.
Warum nicht so?
R2 besteht aus 20R + Poti 50R.
V2 simuliert das "Digitale Enable".
Da ich in LTspice auf die Schnelle keine IRLeds finden konnte, habe ich mit roten LEDs simuliert, mußte aber wegen der höheren LED-Spannung die Versorgungsspannung auf 16V erhöhen.
Wie schon beschrieben
ein 50k Poti, 38 ohm und ein NPN
10-20k sollten noch seriell zum Poti damit der Strom nicht zu hoch wird.
nur kleine Schwankungen des Stroms bei variation von Vss ..
Wenn man noch zwei der IR LEDs in den Emitterzweig schiebt und Potiwert anpasst sollte das noch besser werden.
IS31FL3265: das sind 18 Konstantstromquellen in einem TSSOP-28 mit Pad zur Kühlung. Der maximale Strom (deine 30mA) wird mit einem 12 kΩ Festwiderstand eingestellt und jeder einzelne Ausgang hat einen 8-Bit DAC für die Feineinstellung. Ja, das kostet einen µC mit I2C oder SPI (es gibt beides, ..256A bzw. ..256B).
Der Chip verträgt 40 Volt und braucht weniger als 1 V zum Regeln (typ. 300 mV @ 20 mA). 8 LEDs in Reihe sind also kein Problem und für die 16 Gruppen reicht dann ein Chip, ein µC und ein Widerstand. Na gut, Abblock-Cs...
Der hat auch ein digitales Enable, aber nur eins für alle LEDs gemeinsam. Per SPI sollte das aber auch einzeln machbar sein. Vielleicht kann man auch die interne Blink-Funktion missbrauchen.
Das war erste in meiner Datenblattsammlung, aber TI oder NXP haben ähnliche Chips.
Was macht denn der linke PNP-Transistor?
B und C sind verbunden, so ist der Transistor doch nur eine Diode?
Eine normale Diode würde zwar auch funktionieren, weil sie ein ähnliches Temperaturverhalten hat wie ein Transistor, aber wenn beide Transistoren aus der gleichen Charge sind, dann haben sie ein optimales Temperaturkompensationsverhalten, insbesondere dann wenn sie auch noch zusätzlich räumlich und somit wärmeleittechnisch miteinander gekoppelt sind!
Wenn du den Transistor oder die Diode weglässt, funktioniert die KSQ-Schaltung immer noch, aber wenn du dann einen Föhn drauf hältst, oder Kältespray draufsprühst, wirst du sehen dass der Strom nicht mehr konstant ist!
Viel Arbeit...
Für die Reihenschaltung müssen die LEDs eines Blocks VORHER auf gleiche Emission selektiert werden.
Für einen regelbaren 8-er Block hatte ich mal einen erweiterten Stromspiegel mit 8 npn-Ausgängen für je 1 LED diskret aufgebaut, auf Alublech zum Temperturausgleich. Hat ausreichend genau funktioniert. Mit 2x 4-fach-OpVs kann das evtl. kleiner werden.
Die Selektions-Arbeit bleibt aber bestehen.
Die 15V kommen aus einem Spannungsregler aus 24V, da könnte ich evtl.
auf 18V hoch, oder falls es einen Chip gibt der die Spannung nicht
verträgt auf 4er Ketten und 12V runter, aber dann bleibt viel Leistung
am Regler hängen.
In den letzten 40 Jahren hat sich da viel getan. Bei Verwendung eines Step-Down-Wandler wirst du bei deinen 320 ... 960 mA nicht einmal irgendetwas kühlen müssen. Schalten kannst du mit einem kleinen Logic-Level N-Kanal MOSFET. Dann hat die Ansteuerung auch die von dir gewünschte Polarität.
Um die Helligkeit einzustellen, könntest du die Ausgangsspannung verändern, so dass der Spannungsabfall am Vorwiderstand für halbwegs konstanten, passenden Strom sorgt.
Wie genau soll die KSQ denn sein. Eine Obergrenze für sinnvolle Anforderungen dürfte die Streuung der Effizienz deiner LEDs sein.
Aufgrund der großen Streuungen der IREDs und Photodioden (und der ganzen
Widerstände die da so im Spiel sind) hat es sich als nötig erwiesen die
Helligkeit der IREDs anpassen zu müssen, und das geht am einfachsten
über den Strom, daher brauchts da ein Kalibrierpoti.
Eine Kalibrierung ist eine reine Messung, genau genommen ein messtechnischer Vergleich mit einem Normal - sonst nichts.
Du willst mit den Potis etwas abgleichen.
Willst du jede LED einzeln steuern und wie stellst du dir das innerhalb jeder in Reiheschaltung versorgten Gruppe vor?
... hat es sich als nötig erwiesen die Helligkeit der IREDs anpassen zu
müssen
Warum nennst du die Anforderungen nicht in Form einer Zahl? Ohne das ist das hier alles heiße Luft.
Wenn das alles einzelne, analog arbeitende Kanäle werden sollen, lassen sich streuende Kanalempfindlichkeiten doch über eine Kalibrierung abfangen. Wobei es ja nicht nach "einzeln" aussieht, weil du dann durch die Reihenschaltung doch wieder 4er oder 8er Gruppen von Kanälen hast.
Die Geschichte ist nachher im Dunkeln und muss auf allen Kanälen
gleichzeitig quasi "ein Foto machen" können, d.h. Flackerei und PWM geht
nicht, ...
Normalerweise geht das wunderbar. Die mittlere Helligkeit der Lichtquelle wird über das Tastverhältnis der PWM eingestellt und der Verschluss der "Kamera" muss dazu synchronisiert werden. Dann flackert da nichts, weil die PWM-Frequenz dadurch auf die Null (=DC) abgebildet wird, jedenfall solange du lineare Prozesse betrachtest.
Vielleich versteifst du dich besser nicht zu sehr auf dein Potigrab, sondern beschreibst einmal dein eigentliches Problem.
Jeder Scanner tastet um Größenordnungen mehr Punkte ab und kommt ohne - in dem Fall - tausende von Konstantstromquellen aus.
Für die Reihenschaltung müssen die LEDs eines Blocks VORHER auf gleiche
Emission selektiert werden.
Och das geht schon.
Die Sensorik ist "relativ", da kommt es auf den genauen Wert gar nicht so an.
Der Abgleich mit den Potis am Sender schiebt alle 8 Empfänger nach oben, so das der beste nicht oben rausläuft, und wenn der schlechteste dann unten noch Luft hat geht's auch so.
Willst du jede LED einzeln steuern und wie stellst du dir das innerhalb
jeder in Reiheschaltung versorgten Gruppe vor?
Die LEDs saufen Strom und sollen deswegen abschaltbar sein, und zweitens wär's geil wenn ich nicht alle auf einmal ausmachen muss weil ich damit die Sensoren testen kann. Daher 16 Gruppen a 8 LEDs, so kann ich in 16 Schritten den Sensor testen.
Die Lichtschranken sind "interleaved", d.h. eine 8er Kette verteilt sich über den ganzen Streifen, dadurch kann ich Störungen durch den Nachbarn rausfinden und wegrechnen.
Warum nennst du die Anforderungen nicht in Form einer Zahl?
Hab ich doch?
16 Gruppen, jeweils 8 LEDs, Strom pro Strang ca. 10-30mA.
Unter 10 hatte ich noch nie, bei über 30 hab ich einen tauben Empfänger oder einen zerbratenen Sender. Oder Dreck im Lichtweg.
Wenn das alles einzelne, analog arbeitende Kanäle werden sollen, lassen
sich streuende Kanalempfindlichkeiten doch über eine Kalibrierung
abfangen. Wobei es ja nicht nach "einzeln" aussieht
Doch, genau das.
Es geht mir aber nicht um die absoluten Werte, sondern wie stark abgedunkelt wird. Daher sind Streuungen der Strahlstärke oder Empfindlichkeit gar nicht so schlimm, und genau wegen der Streuung (auch des Strahls, in die Nachbarn) möchte ich die Lichterketten einzeln abschalten können.
sondern beschreibst einmal dein eigentliches Problem
Das tut zwar nix zur Sache der Fragestellung, aber bitte...
Ich habe einen einfachen Sensor, der rein mechanisch einer Scannerzeile ähnelt, und mit dem möchte ich was ausprobieren.
Das zu erfassende Ereignis erscheint zu einem vollkommen zufälligen Zeitpunkt außerhalb meiner Kontrolle, und ich möchte erfassen wo es war und wie stark.
Also habe ich flugs eine Reihe aus Fotodioden und IREDs zusammengefrickelt und lasse alle IREDs dauerhaft leuchten um die Zufälligkeit des Ereignisses nicht zu gefährden, wie das bei PWM möglich wäre (denn das Ereignis könnte in einer Dunkelzeit auftreten -> doof).
Der Empfänger (oder besser "die") liefern in Ruhe irgendeinen Wert (der irrelevant ist) und dieser Wert sackt bei einem Ereignis weg, in Abhängigkeit der Größe des gesichteten Objekts mehr oder weniger stark bei mehr oder weniger üblicherweise benachbarten Empfängern.
Diesen "Dip" kann ich auswerten, und da wo er am stärksten ist dürfte die Mitte des Objekts sein, mit ausreichender Auflösung. Wie stark der Dip an sich ist ist beinahe wurscht, daher sind die verschiedenen Qualitäten der Sender und Empfänger kein Problem.
An den Empfängern sind sog. schwimmende Fensterkomparatoren, die auf den plötzlichen Abfall des Helligkeitswerts reagieren, daher ist auch geglättete PWM an den IREDs doof, denn dann flackert die Lampe und das wäre AC am Eingang des Komparators, der nicht viel Luft hat um zu reagieren, sonst wird er zu unempfindlich.
Und jetzt muss/möchte ich die Senderseite verkleinern... Die Empfängerseite hat Platz satt, da gibt's kein Problem.
Da sind aktuell zu viele und zu große Teile (3 Widerstände 0603, 2 Dioden MiniMELF, 1 SOT23, ein Poti) verbaut, daher suchte ich einen Chip, der diesen für Beleuchtungszwecke eigentlich viel zu kleinen Strom regeln kann aber dabei ohne CPU und anderes in klassisch analoger Technik funktioniert, ohne das der Laststrom durch das Poti muss.
So könnte ich Teile sparen und kleinere Potis einsetzen, und mit dem von mir genannten BCR431 bring ich das ganze auf einen SOT26, ein Poti und einen C in 0603 runter. Doof nur das ich nicht die Steuerspannung aufbringen kann. Ich werd ja schon doof angekuckt wenn ich mit 5V-Logik arbeite, aber 6+V gibt's ja gar nicht.
Die Potigeschichte kommt einfach daher das es Bedienerfreundlich ist da einen Schrauber in das Löchlein zu stecken und zu drehen bis alles schick ist. Muss man auch nur einmal machen, beim Zusammenbauen.
Elend lange Strippen nach Platzhausen und die Unterbringung der Steuerung dort fänd ich doof, aber darauf wird's hinauslaufen hab ich das Gefühl...
Ich finde am BCR431 zwar keine EN-Pin ;) aber wenn dein TTL Out die 30mA gegen Masse versenken kann, dann kannst Du den BCR431 trotzdem nehmen.
Statt die Pins an Masse zu legen, landen sie auf dem TTL _out WENN(!)
die 5V Differenz dann die LEDs nicht mehr durchsteuern. Ist dann zwar 'negative' Logik, aber irgendwas ist ja immer.
Man könnte natürlich auch noch einen zusätzlichen Transistor mehr nehmen (oder einen OpencollectorTreiberIC mit 8 Ausgängen) oder meinen Schaltungsvorschlag von oben;)
daher suchte ich einen
Chip, der diesen für Beleuchtungszwecke eigentlich viel zu kleinen Strom
regeln kann aber dabei ohne CPU und anderes in klassisch analoger
Technik funktioniert, ohne das der Laststrom durch das Poti muss.
So könnte ich Teile sparen und kleinere Potis einsetzen, und mit dem von
mir genannten BCR431 bring ich das ganze auf einen SOT26, ein Poti und
einen C in 0603 runter. Doof nur das ich nicht die Steuerspannung
aufbringen kann. Ich werd ja schon doof angekuckt wenn ich mit 5V-Logik
arbeite, aber 6+V gibt's ja gar nicht.
Jetzt verwirrst du mich schon wieder mit einem Begriff, der sich nicht im Datenblatt wiederfindet. Was soll beim BCR431 die Steuerspannung sein? Meinst du damit "VS" (supply voltage), oder die Spannung am Widerstand "RS"?
Ich finde am BCR431 zwar keine EN-Pin ;) aber wenn dein TTL Out die 30mA
gegen Masse versenken kann, dann kannst Du den BCR431 trotzdem nehmen.
Statt die Pins an Masse zu legen, landen sie auf dem TTL _out WENN(!)
die 5V Differenz dann die LEDs nicht mehr durchsteuern. Ist dann zwar
'negative' Logik, aber irgendwas ist ja immer.
Der 74HC574 kann keine 8 x 30mA gegen GND ableiten (max. 70mA insgesamt).
Man könnte natürlich auch noch einen zusätzlichen Transistor mehr nehmen
(oder einen OpencollectorTreiberIC mit 8 Ausgängen) oder meinen
Schaltungsvorschlag von oben;)
Aber man könnte die Schaltung aus dem Datenblatt nehmen, und die
GND-Verbindung über einen kleinen NMOS ein-/ausschalten.
D.h. "VS" geht direkt an die LED Versorgung, und die Grounds vom "RS" Poti und dem BCR431 werden über einen Transistor nach GND geschaltet. Das könnte ein AO3400 sein, oder gleich für 8 Kanäle mit einem TBD62083A. Der würde pinmäßig sehr gut zu deinem 74HC574 passen, und kann genauso wie der 74HC574 schon ab 3,3V betrieben werden. Ist zwar mit max. 3,3Ohm Kanalwiderstand recht hochohmig, aber bei 30mA sind das auch nur 0,1V Spannungsabfall.
