Paso 3: Conductor actual constante con LM317
Este proyecto es similar al proyecto #3 de Dhananjay Gadre TinyAVR libro. Uno de Gadre utiliza un regular 5mm RGB LED, así que no requiere ningún transistores. Tuve un LED de 3W RGB, así que pensé usar y hacer una luz mucho más brillante. (Lamentablemente, en el proceso de averiguar de este controlador, he logrado quemar mis $15 LED y para comprar otra.)
La mejor manera de utilizar un LED de alta potencia es conducir una corriente fija a través de él, que en el caso de este LED es hasta 350 miliamperios para cada color. En mi primera instructable, utiliza cuatro LEDs de 3W blanco y no se molestó haciendo un conductor actual constante. No sabía cómo y pensé no era necesario puesto que éstos eran luces estroboscópicas que eran sólo en unos pocos milisegundos en un momento, y todavía trabajan bien años más tarde. El problema con el uso del esquema de LED normal de sólo agregar un resistor en serie es que no sabes la resistencia exacta de la resistencia (la mayoría son más o menos el 5%), no sabes el voltaje exacto de la gota del LED (por lo general más o menos voltios.2), y no sabes el voltaje de su partido (que puede ser más o menos varios voltios, la batería va de totalmente cargada a completamente drenada). Por lo que la corriente que escogió un resistor para podría terminar siendo doble lo que te espera, que puede quemar un LED brillante con el tiempo. (Esto es probablemente cierto para LEDs de 5mm regular demasiado, pero si usted está tratando de ejecutar 20 miliamperios a través de ellos y terminan corriendo 40, parecen ser capaces de manejar el calor extra. Y si no, sólo cuesta unos pocos centavos.)
La forma más sencilla que pude encontrar para hacer un controlador de corriente constante es utilizar un regulador de voltaje ajustable LM317. Este chip siempre intenta bombear bastante actual en su pin de salida para ser de 1,25 voltios mayores que la tensión que ve en su perno de ajuste. Esto se utiliza principalmente para la fabricación de un regulador de voltaje variable estableciendo un divisor de tensión alrededor de la 1.25V fija, pero también puede ser utilizado para hacer un conductor actual constante mediante la inserción de un resistor a través de esa gota de 1.25V. Por ejemplo, mediante el uso de una resistencia de 3,9 ohms, el LM317 salidas 320 miliamperios (1.25V / amperios ohmios =.320 3,9).
Inteligencia artificial tiene un excelente instructivo que muestra cómo hacer esto para un brillo fijo. Para atenuar el LED (y producir diferentes tonos de rojo, verde y azul), tenemos que añadir PWM por lo que nos estamos convirtiendo rápidamente el LED de encendido y apagado. Utilizando PWM significa que necesitamos un transistor entre el microcontrolador y el LM317. La forma más común de hacer esto es añadir una clavija de salida del regulador como se muestra en el primer esquema. Pero eso significa que el transistor debe ser capaz de manejar 320 miliamperios, que quiere decir que probablemente será un poco más grande (TO-220) y más caros que los transistores de pequeña señal.
En el proyecto #7 del Simon Monk 30 libro de proyectos Arduino, muestra una solución inteligente para lograr el mismo efecto con un transistor pequeño, nivel de lógica. Él utiliza el MOSFET de canal N 2N7000 y conecta a la clavija de ajuste, de apagar ese pin (que tiene una alta impedancia y por lo tanto muy poco corriente en él) en lugar del pin de salida. De esta manera sólo el LM317 necesita poder manija de alta potencia, en lugar del LM317 y transistor PWM. Originalmente no entiendo como funciona esto, pero amablemente explicó por correo electrónico:
"El esquema más convencional que enviaste tiene una MOSFET de alta potencia para cambiar la corriente ya regulada. El truco en mi circuito es el que yo uso el LM317 como regulador de corriente y el interruptor de corriente alta. Esto significa que puedo usar un MOSFET actual realmente bajo".
Como en su esquema, también he añadido las resistencias de 1 K entre el pin PWM y la puerta del transistor, aunque pensé que eran innecesarios con MOSFETs (en comparación con BJT). Otra vez, explicó:
"Mientras que es cierto lo de la impedancia de la puerta, y el circuito sería probablemente muy bien sin la resistencia, generalmente se considera buena práctica usar una resistencia de puerta, por esta razón. Hay bastante una capacitancia de puerta significativa, por lo que al primero encender la puerta, una momentánea de gran intensidad sale por la salida de Arduino para 'llenar' el 'condensador de puerta'. En teoría, esto podría ser suficiente para dañar el Arduino, especialmente conmutación rápida con PWM. Sin embargo, en la práctica la pequeña resistencia de los cables que van a la puerta y la robustez general del ATMega salidas significa que generalmente pueden llegar sin la resistencia."
Por último señalar que la resistencia que el LM317 se utiliza para establecer su corriente también tiene que manejar mucha potencia (es decir, disipar mucho calor), por este motivo son la variedad más grande de 1W. Las resistencias de 1K del pin de ajuste y el transistor de control pueden ser mucho más pequeñas.
