広範囲の入力電圧からLEDを駆動


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私は、LM338 ICを使用して、2Vから30Vの間で出力を安定化できる小型のリニア電源に取り組んでいます。ほとんどの場合、それはデータシートから直接取った単純な実装です。

ボードが稼働していることを示す「電源」LEDをボードに含めたいです。LM338では、入力電圧が出力電圧より約5V高い必要があります。これは、入力電力が使用シナリオに応じて約5から変動する可能性があることを意味します。5V〜35V。この広範囲の入力電圧を考慮して、ボード上のパワーLEDを駆動する最善の方法はわかりません。

明らかに、8055 5Vレギュレーターは、LEDを駆動するための「既知の」電圧を提供する35Vまでの入力を許容できます。ただし、これは少しやりすぎ/高額になり、おそらく熱の問題が発生します。低電圧ではLEDが点灯しない、または非常に暗くなるため、大きな抵抗を使用できないと思いますか?定電流LEDドライバーについては疑問に思いましたが、適切な部品が見つかりませんでした。

広い入力電圧範囲を念頭に置いて、設計に「パワーオン」LEDを含める方法に関するいくつかの設計提案をいただければ幸いです。ありがとう

説明の編集:私の電源ボードには、動作モードを(A)固定電圧または(B)調整可能電圧のいずれかから変更するための3ウェイヘッダーと2ピンジャンパーがあります。3.33V、5V、12Vなどの固定電圧の場合、ピアノDIPスイッチは、さまざまな0.1%または1%の抵抗と組み合わせて使用​​されます。可変電圧動作の場合、ジャンパは5Kリニアポテンショメータを介してLM338 ADJピンを接続します。

回答:


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仮定: 要件は、「主電源オン」ではなく、「安定化電力利用可能」インジケーターに対するものです。後者は、前述の電源の可変電圧の影響を受けないためです。

LEDは本質的に電流駆動のデバイスであり、電圧駆動ではありません。供給電圧が少なくともLEDの定格順方向電圧(および電流調整回路のヘッドルーム)と同じであり、LEDを流れる電流が望ましい値に調整されている限り、LEDは一定で点灯します強度。一般的なインジケーターLEDは、通常20 mAの電流用に設計されていますが、10 mAで良好に動作します。

広範囲の電源電圧にわたってLEDから一定の照明を得る最も簡単な方法は、定電流ドライバ回路を使用することです。

これは、たとえばLM317を定電流源として使用して行うことができます。

概略図

または、SuperTex CL220CL2などの定電流2端子デバイスを使用し、LEDと直列に配線するだけです。言い換えれば、LEDで電流制限抵抗を使用するのと同じくらい簡単で、抵抗の代わりにこれらの部品の1つを使用するだけです。


上記の「電流レギュレータ」構成でLM317を使用すると、ICは電圧レギュレータとして動作するときと同じように熱くなりますか(つまり、入力が30Vの場合、ヒートシンクが必要ですか)?また、Supertex CL2へのリンクのおかげで、私はこれらを見たことはありませんでした-TO-92パッケージ形式では、これは同じようなコストですが、LM317または7805ソリューションよりもボードスペースが小さく、すばらしいです。

@ j-roc LM317による電力損失は、電圧と電流の差(上記の私の提案に従えば10 mA)になります。これは、LEDで3ボルトの降下を想定した場合は270 mWの熱であり、LEDリードを短絡した場合は最大300 mWです。それほど大きな懸念ではないのではないかと思います。SuperTexパーツは小さな不思議です。私はそのパーツファミリーのいくつかをサンプリングしました。
Anindo Ghosh 2013

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LM338が正しく動作するためには約5または10mAの最小負荷電流が必要なので、LEDにこれを使用しないでください。以下に示すようにPNPトランジスタを追加しても問題ありません。

ここに画像の説明を入力してください

PNPトランジスタのベータが400以上(BC557C)で、R1が1kオームのオーダーである場合、PNPの導入により、出力電圧に小さなオフセットエラーが発生します。事実上10メートル400メートル=25μ実効R1電流を1.25mAから1.275mAに変更し、2%の電圧出力の静的シフトを引き起こします。このアプリケーションは可変/調整可能電源用であるため、これは問題とは思われません。


これは独創的な解決策です、私はそれが好きです。別のリニアレギュレータを使用するよりも安価です。ただし、2%のVoutシフトに関するコメントについては固定モードと可変モードの両方で LM338を使用しているため、これは理想的ではありません。上記の説明の編集を参照してください。

@ j-roc固定アプリケーションでのR1の最高値は何ですか?
Andy別名

私の回路では、R1は常に120R 0.1%です。おそらく、出力を調整するために使用されるR2を意味していると思います。固定モードでは、R2の最高値は750Rです。

@ j-rocいいえ私はR1を意味します-これはベース電流によって「バイパス」される抵抗であり、R1が1kオームであると仮定すると、2%のエラーが発生すると述べました。これで、R1は常に120Rなので、エラーは約0.24%に下がり、それはかなり低くなります。Vrefが1.25 +/- 4%であることを考えると、それは確かに非常に小さいと見なされるべきであり、抵抗がどれほど優れていても出力電圧が最大4になることを意味する変動があるため、0.1%の抵抗の必要性に疑問を投げかけます。計算とは%異なります。
Andy別名

OK、それでそれは問題にならないようです。説明をありがとう。これは素晴らしい解決策ですが、いくつかの検討の結果、上記のAnindoによって提案されたSuperTex CL2 ICを使用することにしました(残念ながら、両方を承認済みの回答としてマークすることはできません!)。
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