Pojasnjena vezja gonilnikov visoko učinkovitih litij-ionskih LED

Glavne značilnosti

• Nizka vhodna napetost med 1,5 V in 4,2 V.
• Poganja se lahko kar 16 LED diod.
• Konstanten tok za LED, kar pomeni daljšo življenjsko dobo LED.
• Zagotovljena popolna bela svetloba LED diod, brez spremembe bele barve, ne glede na napetost baterije.
• Dolg čas delovanja baterije in podaljšana življenjska doba baterije.
• Svetleče diode so popolnoma zaščitene pred prenapetostjo in prekomernim tokom.
• Funkcija zatemnitve PWM.
• LED diode lahko svetijo, dokler ne posrka zadnje kapljice energije iz baterije.

Uporaba IC LT1932

IC LT1932 je DC/DC pretvornik s fiksno frekvenco, namenjen za delovanje kot vir stalnega toka. LT1932 je kot nalašč za konfiguriranje gonilnikov LED za litij-ionsko baterijo, pri čemer svetlost LED natančno ustreza toku, ki teče skozi njih, in ne napetosti med njihovimi priključki.

Naprava lahko sprejme vhod iz številnih različnih vrst virov prek razpona napetosti od 1 do 10 V.

Zasnove z baterijskim napajanjem so znatno poenostavljene z zmožnostjo LT1932, da pravilno regulira tok LED ne glede na to, ali je vhodna napetost višja od napetosti LED.

Tok LED je mogoče zlahka spremeniti z enosmerno napetostjo ali signalom, moduliranim s širino impulza (PWM), potem ko ga nastavite na 5 mA in 40 mA, tako da preprosto prilagodite zunanji upor.

Absolutna največja ocena LT1932 IC

• VIN = 1,5 V do 10 V
• SHDN, izklopna napetost = 10 V
• SW, preklopna napetost = 36V
• LED napetost = 36V
• Napetost RSET = 1V
• Spojna temperatura = 125°C
• Razpon delovne temperature = -40°C do 85°C
• Temperaturno območje shranjevanja = 65°C do 150°C
• Temperatura svinca (spajkanje, 10 sekund) = 300 °C

Podrobnosti Pinout

SW (Pin 1): stikalni terminal. To ustreza kolektorju notranjega stikala za napajanje NPN. Za zmanjšanje elektromagnetnih motenj (EMI) je priporočljivo čim bolj zmanjšati obseg kovinske sledi, povezane s tem zatičem.

GND (nožica 2): ozemljitvena povezava. Neposredno povežite ta zatič z lokalno ozemljitveno ploščo.

LED (nožica 3): priključek svetleče diode. Ta služi kot zbiralnik za notranje stikalo NPN LED. Priključite katodo spodnje LED na ta zatič.

RSET (Nožica 4): Prilagodite tok LED tako, da vstavite upor med to nožico in maso, s čimer nadzirate tok, ki teče v terminal LED. Ta zatič omogoča tudi zatemnitev LED.

SHDN (pin 5): vhod za zaustavitev. Če želite aktivirati LT1932, vzpostavite povezavo s tem zatičem z napetostjo, ki presega 0,85 V; za deaktivacijo priključite na napetost pod 0,25 V.

VIN (Pin 6): Vhodna napajalna povezava. Izboljšajte obvod tega zatiča z vključitvijo kondenzatorja na maso čim bližje napravi.

Osnovno delovanje

LT1932 uporablja strategijo nadzora konstantne frekvence in tokovnega načina za vzdrževanje izhodnega toka, označeno kot ILED. Razumevanje njegovega delovanja je najbolje olajšano s sklicevanjem na naslednji blokovni diagram na sliki 1.

Na začetku vsakega cikla oscilatorja se aktivira zapah SR, ki sproži delovanje vklopnega stikala Q1. Signal na neinvertirajočem vhodu primerjalnika PWM A2 je premosorazmeren stikalnemu toku.

Nato se kombinira s segmentom rampe oscilatorja. Ko ta signal doseže prag, določen z izhodom ojačevalnika napake A1, primerjalnik A2 ponastavi zapah in deaktivira stikalo za vklop.

Na ta način A1 vzpostavi pravilno raven koničnega toka, da zagotovi regulacijo toka LED.

Če se izhod A1 dvigne, se na izhod dovaja več toka; nasprotno, zmanjšanje izhodne moči A1 povzroči manjši tok. A1 spremlja tok LED skozi stikalo Q2 in ga primerja z referenco toka, ki se vzpostavi s konfiguracijo upora RSET.

Napetost na zatiču RSET se vzdržuje pri 100 mV, izhodni tok, ILED, pa je nadzorovan na ravni 225-krat ISET.

Povlecite zatič RSET nad 100 mV, kar bo povzročilo zmanjšanje izhoda A1, kar bo povzročilo deaktivacijo stikala za vklop Q1 in stikala LED Q2.

Aplikacija gonilnika za Li-Ion LED

Kot smo že omenili, je LT1932 povečevalni pretvornik DC/DC z izhodno fiksno frekvenco in je posebej zasnovan za proizvodnjo konstantnega izhodnega toka.

Ker lahko naprava neposredno regulira izhodni tok, postane popolnoma primerna za pogon svetlečih diod (LED).

IC zagotavlja, da je osvetlitev LED odvisna od konstantnega toka, ki teče skozi LED, in ne od spremenljive napetosti, ki je izpostavljena njihovim sponkam.

Glavni cilj je ustvariti visoko učinkovite gonilnike LED z uporabo litij-ionske baterije, ki zagotavlja podaljšano življenjsko dobo baterije in dolg čas varnostnega delovanja.

Nastavitev toka LED

Tok LED je mogoče konfigurirati z uporabo samotnega upora, ki se poveže z zatičem RSET, kot je prikazano na sliki 1 zgoraj.

Nožica RSET je notranje nadzorovana za vzdrževanje napetosti 100 mV, s čimer se dejansko nastavi, da je tok, ki izstopa iz te nožice, označen kot ISET, enak 100 mV, deljeno z vrednostjo upora (RSET).

Za vzdrževanje natančne regulacije je priporočljivo uporabiti upor s toleranco 1 % ali več.

V spodnji tabeli so primeri več tipičnih vrednosti RSET z 1-odstotnim odstopanjem.

Za različne zahteve glede toka LED lahko uporabite naslednjo formulo za določitev ustrezne vrednosti upora.

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

Večina belih LED diod običajno deluje pri najvišjih tokovih od 15 mA do 20 mA.

V konfiguracijah z večjo močjo lahko načrtovalci uporabijo dva vzporedna niza LED, da dosežejo povečano svetlost, kar ima za posledico tokovni tok od 30 mA do 40 mA (enakovredno dvema nizoma, od katerih vsak deluje pri 15 mA do 20 mA) skozi LED.