Explicarea circuitelor driverelor LED Li-Ion de înaltă eficiență

Caracteristici principale

• Tensiune scăzută de intrare între 1,5 V și 4,2 V.
• Pot fi acționate până la 16 LED-uri.
• Curent constant pentru LED-uri, ceea ce înseamnă o viață mai lungă pentru LED-uri.
• Lumină albă perfectă garantată de la LED-uri, fără schimbare a culorii albe, indiferent de tensiunea bateriei.
• Durată mare de rezervă a bateriei și durată de viață extinsă a bateriei.
• LED-uri complet protejate împotriva scenariilor de supratensiune și supracurent.
• Funcție de reglare PWM.
• LED-urile pot rămâne aprinse până când a absorbit ultima picătură de energie din baterie.

Folosind IC LT1932

IC LT1932 este un convertor DC/DC cu frecvență fixă, destinat să funcționeze ca o sursă de curent constant. LT1932 este perfect pentru configurarea driverelor LED pentru baterie Li-Ion, în care luminozitatea LED-ului corespunde strict curentului care curge prin ele și nu tensiunii prin pinouts.

Dispozitivul poate accepta intrare de la multe tipuri diferite de surse printr-un interval de tensiune de la 1V la 10V.

Modelele alimentate cu baterii sunt simplificate semnificativ de capacitatea LT1932 de a regla corect curentul LED-ului, indiferent dacă tensiunea de intrare este mai mare decât tensiunea LED-ului.

Curentul LED-ului poate fi modificat cu ușurință folosind atât o tensiune de curent continuu, cât și un semnal modulat pe lățime de impuls (PWM) după setarea acestuia între 5mA și 40mA, prin simpla ajustare a unui rezistor extern.

Evaluarea maximă absolută a LT1932 IC

• VIN = 1,5 V până la 10 V
• SHDN, tensiune de oprire = 10V
• SW, tensiune comutată = 36V
• Tensiune LED = 36V
• Tensiune RSET = 1V
• Temperatura joncțiunii = 125°C
• Interval de temperatură de funcționare = -40°C până la 85°C
• Interval de temperatură de depozitare = 65°C până la 150°C
• Temperatura plumbului (Lipire, 10 sec) = 300°C

Detalii de pinout

SW (Pinul 1): Terminalul comutatorului. Acesta corespunde colectorului comutatorului intern de alimentare NPN. Pentru a reduce interferența electromagnetică (EMI), este recomandabil să minimizați întinderea urmei de metal conectată la acest pin.

GND (Pin 2): Conexiune la pământ. Conectați direct acest pin la planul de masă local.

LED (Pin 3): Terminal pentru diodă emițătoare de lumină. Acesta servește drept colector pentru comutatorul LED NPN intern. Conectați catodul LED-ului inferior la acest pin.

RSET (Pin 4): Reglați curentul LED prin introducerea unui rezistor între acest pin și masă, controlând curentul care curge în terminalul LED. Acest pin facilitează, de asemenea, diminuarea LED-urilor.

SHDN (Pin 5): Intrare de oprire. Pentru a activa LT1932, stabiliți o conexiune la acest pin cu o tensiune care depășește 0,85 V; pentru dezactivare, conectați-l cu o tensiune sub 0,25V.

VIN (Pin 6): Conexiune de alimentare de intrare. Îmbunătățiți ocolirea acestui pin prin încorporarea unui condensator la împământare cât mai aproape posibil de dispozitiv.

Operatie de baza

LT1932 utilizează o strategie de control al modului de frecvență și curent constant pentru menținerea curentului de ieșire, notat ca ILED. Înțelegerea funcționării acestuia este cel mai bine facilitată prin referire la următoarea diagramă bloc din Figura 1.

La începutul fiecărui ciclu de oscilator, zăvorul SR este activat, inițiind funcționarea comutatorului de alimentare Q1. Semnalul de la intrarea neinversoare a comparatorului PWM A2 este direct proporțional cu curentul comutatorului.

Acesta este apoi combinat cu un segment al rampei oscilatorului. Odată ce acest semnal atinge pragul stabilit de ieșirea amplificatorului de eroare A1, comparatorul A2 resetează zăvorul și dezactivează comutatorul de alimentare.

În acest mod, A1 stabilește nivelul corect al curentului de vârf pentru a asigura reglarea curentului LED.

În cazul în care ieșirea lui A1 crește, este furnizat mai mult curent la ieșire; invers, o scădere a ieșirii lui A1 are ca rezultat furnizarea de curent mai puțin. A1 monitorizează curentul LED prin comutatorul Q2, comparându-l cu referința de curent, care este stabilită prin configurarea rezistenței RSET.

Tensiunea la pinul RSET este menținută la 100mV, iar curentul de ieșire, ILED, este controlat la un nivel de 225 de ori ISET.

Tragerea pinului RSET peste 100 mV va duce la o reducere a ieșirii lui A1, ducând la dezactivarea comutatorului de alimentare Q1 și a comutatorului LED Q2.

Aplicație de driver Li-Ion LED

După cum sa discutat mai devreme, LT1932 este un convertor DC/DC cu o ieșire de frecvență fixă ​​și este proiectat special pentru a produce o ieșire de curent constant.

Deoarece dispozitivul este capabil să regleze direct curentul de ieșire, devine perfect potrivit pentru conducerea diodelor emițătoare de lumină (LED-uri).

IC se asigură că iluminarea LED-ului depinde de curentul constant care curge prin LED și nu de tensiunea variabilă supusă la bornele lor.

Obiectivul principal este de a crea drivere LED de înaltă eficiență folosind baterie Li-Ion, asigurând o durată de viață extinsă a bateriei și un timp de rezervă lung.

Configurarea curentului LED

Curentul LED poate fi configurat folosind un rezistor unic care se conectează la pinul RSET, așa cum este ilustrat în Figura 1 de mai sus.

Pinul RSET este controlat intern pentru a menține o tensiune de 100mV, setând efectiv curentul care iese din acest pin, notat ca ISET, să fie egal cu 100mV împărțit la valoarea rezistenței (RSET).

Pentru a menține o reglare precisă, este recomandabil să utilizați un rezistor cu o toleranță de 1% sau mai bună.

Următorul tabel oferă exemple de mai multe valori RSET tipice cu o toleranță de 1%.

Pentru diferite cerințe de curent LED, puteți utiliza următoarea formulă pentru a determina valoarea corespunzătoare a rezistenței.

RSET = 225 x (0,1 V/ILED)

Majoritatea LED-urilor albe funcționează în mod obișnuit la curenți de vârf care variază de la 15mA la 20mA.

În mai multe configurații de mare putere, proiectanții pot folosi două seturi paralele de LED-uri pentru a obține o luminozitate crescută, rezultând un flux de curent de 30mA până la 40mA (echivalent cu două seturi, fiecare funcționând la 15mA până la 20mA) prin LED-uri.