преобразователь напряжение - ток для светодиодов. помогите р

[Ecco]

вообщем такая техзадача - есть разница напряжений от 0В до 0,8В (если нужно будет я могу увеличить максимальное значение до 3,5В может чуть побольше) и нужно ее как можно более плааавно и линейно перевести разницу токов от 0 до 10 - 20 мА где то для питания светодиодов, которых будет еще и не один а четыре что наверное усложняет ситуацию. и да, я знаю что есть статьи про такие преобразователи, но вот беда - они либо для ознакомления, и как рассчитывать я понятия не имею, либо параметры конструкции явно не совпадают с теми, что мне нужно. вооот. разработка девайса на самом конце вошла в тупик, а я нуб не знаю как считать элементы под свои нужды вот и все

[Mike_Solo]

А разница эта, 0 - 0.8 Вольт, она между чем и чем? И как далеко эти точки от напряжения питания и земли? И питание однополярное или двуполярное и сколько?

[Ecco]

ступил, надо было сразу сказать. отвечаю: питание предполагается от USB 5В однополярное или от стабилизированного БП с такими же характеристиками
напруга 0 - 0,8В это выход дифференциального усилителя, измеряется относительно земли.

[Mike_Solo]

Я думаю примерно так.
Входы - R1 и R3, конечно же. На R3 напряжение должно быть выше, чем на R1.
Ток задаёт R5, рассчитывать как R=U/I...
Транзистор с порогом открытия 2-3 В.
Больше чем 2 светодиода (да и то красных) последовательно не поставить, так как 5В питания всего.

vcconv.gif

(5.3 КБ) 441 скачивание

[Ecco]

два входа, не понятно куда управляющее напряжение включать, а на другой вход тогда что? впринципе можно использовать ШИМ вместо регулятора тока. главное - чтоб регулировка была не резистором, а именно напряжением. схем ШИМ и стабилизаторов тока с потенциометром в качестве задающего элемента много, да только это не то что мне нужно

[Mike_Solo]

два входа, не понятно куда управляющее напряжение включать, а на другой вход тогда что?

А я зачем-то подумал, что у Вашего дифференциального усилителя дифференциальный выход...
Ну трудно мне представить себе усилитель с выходным напряжением 0. Даже RRIO операционники имеют десятки милливольт "остаточного".
Выкидываете из схемы R1 и R4, а R2 и R3 замените перемычками, вот и будет искомое...бывший R3 - вход.

впринципе можно использовать ШИМ вместо регулятора тока.

В принципе это даже будет хорошо для светодиодов, только наколеночная реализация ШИМ с работой по десяткам мВ выше земли мне кажется нетривиальной. Но подумать можно.

[Ecco]

А я зачем-то подумал, что у Вашего дифференциального усилителя дифференциальный выход...

эмм.. первый раз слышу, хотя знаю что какие то миливольты там кончено есть, правда их тестер даже почти незамечает.

Выкидываете из схемы R1 и R4, а R2 и R3 замените перемычками, вот и будет искомое...бывший R3 - вход.

ну, я примерно так и подумал. ну почти так
а именно вот так:

R1, R2 надо подбирать чтобы получить нужный ток, тогда ток меняется и от управляющего напряжения, и вручную от положения R1 что и нужно
самое главное работает! но еще нужно разобраться как подключать несколько диодов, последовательно либо параллельно. если параллельно то общий ток равен сумме токов всех диодов получается.. а если последовательно то как? с лампочками понятно, а диоды вещь конечно мистическая

[Ecco]

Больше чем 2 светодиода (да и то красных) последовательно не поставить, так как 5В питания всего.

а как же китайские LED фонарики на 4,5В! светодиод от 3,2В может работать, видел его вольтамперную характеристику

[Antech]

Ecco
ИМХО на Вашей схеме напряжение с токоизмерительного резистора подается в операционник неправильно. Насколько я знаю, обычно ОУ не допускают изменение входных напряжений в полном диапазоне питания, т.е. должен быть некоторый запас до -Uип (или земли при однополярном) и +Uип (и я это наблюдал на практике, правда, на старых советских ОУ в DIP-8, что-то типа "УД708" по маркировке). Лучше включите токоизмерительный резистор через делитель (например, 10к + 10к) в плюс, а из средней точки делителя - на вход ОУ.
И еще, может, я и ошибаюсь, но не лучше ли заменить полевик на биполяр? Я бы включил выходной транзистор по схеме Mike_Solo, но заменил на биполярный pnp (можно 3107 для большего усиления) и поставил в базе ограничительный резистор 0.5...1к.

Резистор 1 Ом слишком мал для "стандартного китайского светодиода на 20 мА". Лучше такие диоды питать током 10...15 мА, т.к. неизвестно есть ли там вообще какой-то запас по току. Если ток 10 мА и резистор 1 Ом, то на нем упадет 0.01 В. Работать с контролем таких напряжений не слишком просто, например, потому что у Вас должно быть очень стабильное питание и возникнут фишки с термостабильностью... Лучше поставить контрольный резистор из расчета напряжения на нем 0.5 В при номинальном токе. Т.е. для 10 мА это 50 Ом. Это даст возможность при питании 5 В и напряжении на светодиоде 3.2 В иметь напряжение на регклирующем транзисторе 1.3 В (правда, для составного pnp уже впритык).

В простых китайских фонариках (3 батарейки AAA) светодиоды включены параллельно (если их несколько). В некоторых экземплярах даже без ограничительных резисторов .

[Mike_Solo]

Насколько я знаю, обычно ОУ не допускают изменение входных напряжений в полном диапазоне питания, т.е. должен быть некоторый запас до -Uип (или земли при однополярном) и +Uип

Да, вообще оно так, потому и указан LM358 - у него схема входов адаптирована к этой ситуации. Хотя вблизи самого нуля я лично его не гонял...

Лучше включите токоизмерительный резистор через делитель (например, 10к + 10к) в плюс, а из средней точки делителя - на вход ОУ.

Ну и вход тогда надо будет также "подвесить"

И еще, может, я и ошибаюсь, но не лучше ли заменить полевик на биполяр? Я бы включил выходной транзистор по схеме Mike_Solo, но заменил на биполярный pnp (можно 3107 для большего усиления) и поставил в базе ограничительный резистор 0.5...1к.

Я нарисовал полевик из-за его малого напряжения насыщения. А ещё биполяр в мою схему просто так ставить стрёмно, так как LM358 вроде как не может "поднять" выход достаточно высоко для его запирания... Биполяр тогда уж в схему автора и ставить - npn.

[Mike_Solo]

а именно вот так:

Ну в общем да. А про R5 ув. Antech всё очень хорошо расписал. Я бы рассчитывал 1:1 - то есть 0.8В падения на нём при макс. токе (и при 0.8В на входе).
Можете и биполяр вместо полевика поставить. Как раз один белый светодиод можно будет засветить. Если больше - только в параллель, и с выравнивающими резисторами.

[Ecco]

Насколько я знаю, обычно ОУ не допускают изменение входных напряжений в полном диапазоне питания, т.е. должен быть некоторый запас до -Uип (или земли при однополярном) и +Uип (и я это наблюдал на практике, правда, на старых советских ОУ в DIP-8, что-то типа "УД708" по маркировке).

а здесь входные напряжения меньше одного вольта

И еще, может, я и ошибаюсь, но не лучше ли заменить полевик на биполяр?

а чем лучше? в стабилизаторах тока на ОУ только полевики встречал. наверное не случайно

[Antech]

Ecco
входные напряжения меньше одного вольта
Поэтому, ИМХО, правильнее было бы привести их к примерно половине питания. Или использовать резистивный делитель для смещения уровня, как и в случае с напряжением на токоизмерительном резисторе. Тогда даже если примените ОУ, не допускающий полный диапазон напряжений на входах, схема будет работать. Насчет LM358 не знаю. Т.е. я их несколько штук использовал, но следил, чтобы в рабочем режиме входные напряжения к уровням питания не приближались.

а чем лучше?
Биполярные более распространены (проще найти в старом хламе или в своих запасах) и имеют небольшое напряжение насыщения Б-Э (обычно около 0.6 В), что делает их удобными для управления при низких питаниях. Полевики разные бывают. Про маломощные не знаю, но мосфеты обычные (не "логические"), вроде как, имеют напряжение начала открывания З-И около 4 В. При питании 5 В и управлении операционником может быть проблема с напряжением З-И. Т.е. нужен именно такой полевик, который открывается небольшим напряжением. Правда, если детали все равно покупать планируете, то это не важно.
Минусы применения биполярного - падение минимум 0.6 В на переходе К-Э и ток базы, пропорциональный току коллектора (в случае полевика, по крайней мере обычного мосфета, ток затвора почти ноль).

Mike_Solo
LM358 вроде как не может "поднять" выход достаточно высоко для его запирания
Да, сорри, это я накосячил. Нужен делитель резистивный в базе транзистора (выход ОУ - база - плюс питания) или подключать базу через диод и ограничительный резистор последовательно.