Ayuda, por favor. Necesito dar corriente constante a un LED de una batería Lipo

Question

Estoy intentando controlar un LED desde una batería Lipo. El rango de voltaje utilizable de la Lipo va de 4.2V a 3.4V, y el voltaje delantero del LED es de 3.2V. Con una resistencia en serie con el LED, la caída de tensión a través de la resistencia oscilará entre 1V [4,2V batt - 3,2V LED] y 0,2V [3,4V batt - 3,2V LED]. Por lo tanto, la corriente que fluye a través de la resistencia disminuirá significativamente a medida que se descarga la batería.

Por lo tanto, estoy buscando para suministrar una corriente constante al LED sobre el rango de voltaje de la Lipo. He intentado usar un circuito básico típico de corriente constante (diodo zener, transistor y 2 resistencias), sin embargo, el diodo zener requiere una corriente de mantenimiento de 5-10mA, lo que hace que el sistema sea ineficiente porque el LED sólo requiere ~20mA. También he intentado utilizar un circuito de refuerzo (NCP1402) que proporciona una salida constante de 5V, pero de nuevo esto es bastante ineficiente (el LED sólo recibe el 60-70% de la energía de la batería).

¿Alguien puede sugerir un circuito de bajo consumo y eficiente que mantenga el LED constantemente encendido mientras se descarga la batería?

Gracias,

Andy_C

Answer 1

Algo así podría ser muy eficiente (no mucho más que el LED dibujar) con un CMOS op-amp. Para un brillo visual bastante constante (+/-10% de corriente) podrías derivar los 100mV con un divisor de voltaje de la batería, o usar una referencia de baja corriente como el TLV431 que requeriría otros 100uA más o menos pero haría la corriente muy constante y precisa (por supuesto la salida de 1.24V del TLV431 tendría que ser dividida hasta los 100mV).

Q1 es un MOSFET de nivel lógico para 3V. U1 es un op-amp CMOS de alimentación única con salida R-R. Se requiere un diseño cuidadoso alrededor de R2 para que la resistencia de la traza no afecte a la detección de corriente.

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

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En funcionamiento, el amplificador opera la puerta del MOSFET para mantener un voltaje de 100 mV en la fuente, de modo que la corriente a través del LED sea 100mV/5 \$\Omega\$ o 20 mA.

La resistencia R1 y el condensador C1 son para evitar la oscilación debida a la capacitancia de la puerta del MOSFET.

La tensión mínima a través del MOSFET para mantener la regulación es Rds(on) \$\times I_{LED}\$ + 0.1V- con un MOSFET adecuado con baja Rds(on) que no será mucho más de 100mV, por lo que debería funcionar hasta 3.3V con un LED de 3.2V Vf.

Answer 2

He tenido buena suerte con esto http://www.nxp.com/documents/data_sheet/PSSI2021SAY.pdf

Requiere una resistencia de ajuste externa (el consumo de corriente es de microamperios) y se presenta en un encapsulado SOT353. El Onesie twosie cuesta 0,62 dólares.