求论坛朋友推荐高速MOS开关驱动LED光源

orta1986 · 发表于 2020-10-19 14:32:46

本帖最后由 orta1986 于 2020-10-19 15:36 编辑

大家好，我最近需要做一个MOSFET开关，驱动LED光源。

技术要求是，MOSFET开关频率要10MHz~20MHz，LED光源是12-14V 电流2A，也就是将LED光源进行ON/OFF高速调制，产生 10~20MHz 占空比50% 的闪烁光源。

目前我考虑用TC4427 MOSFET驱动器 + PMOS ，图纸如下：

TC4427 的总输入是由FPGA产生的 3.3V CMOS 方波进行驱动。

目前选用的PMOS ，可能是其开关速度不够，实际在 PMOS GATE端由示波器测量出已经不成方波了，很难看。
我计划采购 NTE2372 ，其开关速度如下

想问我这种需求，这种设计可以吗？或者说PMOS作为高速开关对LED进行亮度调制是否可行？

目前OSRAM的LED光源，如SFH4727，其支持的脉冲光调制频率可以达到Mhz级别，在开启时长为 10的负六秒，即 1us时，采用<50%真空比其电流都可以达到5A，亮度是非常好的。如图：

因此，需要有一个开关频率同样支持这么高速的开关才能发挥这款LED的优势。

PS: 为了这么高的开关频率的原因是我想做激光相位测距，但不采用激光光源。而相位测距的核心就是对光源进行调制，调制频率越高，深度测量精度越高，在室内米级别的距离上实现毫米级的精度，需要几十MHz的调制频率。

流氓马 · 发表于 2020-10-19 14:59:27

开关频率要10MHz~20MHz？干嘛要这么大？而且4427也很难做到这个频率，10K就足够了吧。
你这个电路用Nmos就可以了，内阻还小，发热也小。

hall · 发表于 2020-10-19 15:02:55

为什么要这么高的频率？LED有这么高的频率？上MHz的频率感觉要参考激光管的推拉驱动方式了

orta1986 · 发表于 2020-10-19 15:04:21

流氓马发表于 2020-10-19 14:59
开关频率要10MHz~20MHz？干嘛要这么大？而且4427也很难做到这个频率，10K就足够了吧。
你这个电路用Nmos就 ...

谢谢回复，频率高的原因是，想用这种光源做激光相位测距，在测量近距离物体时，光源的调试频率就要比较高，否则距离深度的分辨率就太粗了。

orta1986 · 发表于 2020-10-19 15:06:10

hall 发表于 2020-10-19 15:02
为什么要这么高的频率？LED有这么高的频率？上MHz的频率感觉要参考激光管的推拉驱动方式了 ...

嗯嗯，这么高是为了激光相位测距，但是不想用激光光源，因为不是测量一个点，而是一个面，如果采用激光点光源，还要再做扩束。

但是如果LED达不到这么高，那也不得不用激光器。。。。想问如果是激光器的话有推荐的简易电路吗？我不需要正弦波调制，只要是 ON/OFF 开关调制就行

gonboy · 发表于 2020-10-19 15:16:24

上MHz的驱动，意义何在？？？？？

Xujuango · 发表于 2020-10-19 15:24:11

NTE2372，参数挺优秀啊

orta1986 · 发表于 2020-10-19 15:55:01

本帖最后由 orta1986 于 2020-10-19 15:56 编辑

bocai00 发表于 2020-10-19 15:51
不知道激光器+ 激光测量电路（TDC时差法原理，杭州瑞盟MS1004 双通道最多可接受20个脉冲）这种方案能满 ...

谢谢你的推荐，这个芯片是脉冲计数型的激光测距，不是我想做的连续调制相位测距。。。
其实我就是想要光源部分的驱动，传感器接收处理部分我可以做的

jxnclff · 发表于 2020-10-19 16:11:59

MOS开关频率10M非常难，功率型的GS间电容都1400PF往上了。考虑上射频吧

orta1986 · 发表于 2020-10-19 16:24:20

jxnclff 发表于 2020-10-19 16:11
MOS开关频率10M非常难，功率型的GS间电容都1400PF往上了。考虑上射频吧

嗯嗯，那请问射频是指射频开关元件吗？这种开关能流照明这种大电流吗？。。如果不能的话，那怎么实现瞬时大电流的开关呢？

orta1986 · 发表于 2020-10-19 16:25:32

bocai00 发表于 2020-10-19 16:18
哦哦哦好的不过相位测距的话目前大多数是用我司MS5351 时钟发生器那种来做不过这种的话我了解到的都 ...

嗯嗯是的，传统激光相位测距就是测点的，我们研究的就是用测点的方法来测面，当然不是测点的在空间扫描，有其他的方法，谢谢你的推荐

flash3g · 发表于 2020-10-19 17:23:10

用三极管不行吗

jxnclff · 发表于 2020-10-19 18:09:26

orta1986 发表于 2020-10-19 16:24
嗯嗯，那请问射频是指射频开关元件吗？这种开关能流照明这种大电流吗？。。如果不能的话，那怎么实现 ...

射频一般指线性放大，非开关波形，大功率时效率不高。
假设LED开启电压是3伏，射频正弦功率信号峰值4伏，可以高速开启LED。注意限流
好奇LED跟得上这速度？结电容不大吧？

orta1986 · 发表于 2020-10-19 19:49:33

jxnclff 发表于 2020-10-19 18:09
射频一般指线性放大，非开关波形，大功率时效率不高。
假设LED开启电压是3伏，射频正弦功率信号峰值4伏， ...

哦哦，您的意思是射频开关元件直接驱动LED是吗？不是像MOS管这样是控制GATE，实际驱动是走DS

其实我不需要线性，只要二值开关即可，也就是方波。请问有推荐的射频开关芯片吗？或者举个例子也行，我可以按照相似的寻找，谢谢！

jxnclff · 发表于 2020-10-19 21:39:05

orta1986 发表于 2020-10-19 19:49
哦哦，您的意思是射频开关元件直接驱动LED是吗？不是像MOS管这样是控制GATE，实际驱动是走DS

其实我 ...

这么高速大功率的MOS（开关状态）我没接触过。高频功率（放大状态）MOS管型号有很多，10MHZ几十瓦正弦输出，这个可以有

wx85105157 · 发表于 2020-10-20 00:37:00

GAN试试看呢？

orta1986 · 发表于 2020-10-20 09:16:20

本帖最后由 orta1986 于 2020-10-20 09:17 编辑

wx85105157 发表于 2020-10-20 00:37
GAN试试看呢？

GAN好像不错哦！！！！GS-065-011-1-L这个型号，价格还可以，性能好强！！！看来要与时俱进，GAN应该是以后发展的主旋律了
不过为了发挥这个GAN MOSFET性能，可能还需要配 GAN MOSFTET GATE DRIVER，要不驱动GATE能力上不去，实际开关速度也上不去呢

wx85105157 · 发表于 2020-10-20 14:02:05

orta1986 发表于 2020-10-20 09:16
GAN好像不错哦！！！！GS-065-011-1-L这个型号，价格还可以，性能好强！！！看来要与时俱进，GAN应该是以 ...

你应该不用这么高电压把？这样速度应该能更快一些

orta1986 · 发表于 2020-10-20 20:57:39

wx85105157 发表于 2020-10-20 14:02
你应该不用这么高电压把？这样速度应该能更快一些

嗯是的，不用，LED光源就13V 2A 而已，应该问题不大

king风 · 发表于 2023-11-16 16:48:21

本帖最后由 king风于 2023-11-16 16:50 编辑

请教下楼主最终使用何种方案来验证的呢？

另问下MOS驱动器不是只对MOS进行开关控制吗，如何做到所谓2A的恒流？

求论坛朋友推荐高速MOS开关驱动LED光源

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