Yüksek Verimli Li-Ion LED Sürücü Devrelerinin Açıklaması

Ana Özellikler

• 1,5 V ile 4,2 V arasında düşük giriş voltajı.
• 16 adete kadar LED çalıştırılabilir.
• LED'ler için Sabit Akım, LED'lerin daha uzun ömrü anlamına gelir.
• Akü voltajından bağımsız olarak beyaz renkte kayma olmaksızın LED'lerden Garantili Mükemmel Beyaz Işık.
• Uzun Pil yedekleme süresi ve uzatılmış pil ömrü.
• LED'ler aşırı gerilim ve aşırı akım senaryolarına karşı tam korumalıdır.
• PWM karartma özelliği.
• Pilin son enerji damlasını emene kadar LED'ler yanık kalabilir.

IC LT1932'yi kullanma

IC LT1932, sabit akım kaynağı olarak işlev görmesi amaçlanan sabit frekanslı yükseltici bir DC/DC dönüştürücüdür. LT1932, Li-Ion Pil LED sürücülerini yapılandırmak için mükemmeldir; burada LED parlaklığı, pin çıkışlarındaki voltaja değil, tam olarak içlerinden akan akıma karşılık gelir.

Cihaz, 1V ila 10V voltaj aralığı aracılığıyla birçok farklı kaynaktan gelen girişi kabul edebilir.

Pille çalışan tasarımlar, LT1932'nin giriş voltajının LED voltajından yüksek olup olmadığına bakılmaksızın LED akımını doğru şekilde düzenleme yeteneği sayesinde önemli ölçüde basitleştirilmiştir.

LED akımı, harici bir direncin basit bir şekilde ayarlanmasıyla 5mA ve 40mA arasında ayarlandıktan sonra hem DC voltajı hem de darbe genişliği modülasyonlu (PWM) sinyal kullanılarak kolayca değiştirilebilir.

LT1932 IC'nin Mutlak Maksimum Değeri

• VIN = 1,5V ila 10V
• SHDN, Kapatma Gerilimi = 10V
• SW, Anahtarlamalı Gerilim = 36V
• LED Gerilimi = 36V
• RSET Gerilimi = 1V
• Bağlantı Sıcaklığı = 125°C
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı = -40°C ila 85°C
• Depolama Sıcaklığı Aralığı = 65°C ila 150°C
• Uç Sıcaklığı (Lehimleme, 10 sn) = 300°C

Pinout Ayrıntıları

SW (Pim 1): Terminali Değiştir. Bu, dahili NPN güç anahtarının toplayıcısına karşılık gelir. Elektromanyetik girişimi (EMI) azaltmak için bu pime bağlı metal izinin boyutunun en aza indirilmesi önerilir.

GND (Pim 2): Toprak Bağlantısı. Bu pimi doğrudan yerel yer düzlemine bağlayın.

LED (Pim 3): Işık Yayan Diyot Terminali. Bu, dahili NPN LED anahtarı için toplayıcı görevi görür. Alt LED'in katotunu bu pime bağlayın.

RSET (Pim 4): Bu pin ile toprak arasına bir direnç yerleştirerek LED terminaline akan akımı kontrol ederek LED akımını ayarlayın. Bu pin aynı zamanda LED karartmayı da kolaylaştırır.

SHDN (Pim 5): Kapatma Girişi. LT1932'yi etkinleştirmek için bu pime 0,85V'u aşan voltajla bir bağlantı kurun; devre dışı bırakmak için 0,25V'un altındaki bir voltaja bağlayın.

VIN (Pim 6): Giriş Gücü Bağlantısı. Cihaza mümkün olduğu kadar yakın bir yere bir kapasitör yerleştirerek bu pimin baypas edilmesini geliştirin.

Temel operasyon

LT1932, çıkış akımını korumak için ILED olarak belirtilen sabit bir frekans ve akım modu kontrol stratejisi kullanır. Çalışmasını anlamak en iyi şekilde aşağıdaki Şekil 1 blok diyagramına başvurularak kolaylaştırılır.

Her osilatör döngüsünün başlangıcında, SR mandalı etkinleştirilerek Q1 güç anahtarının çalışması başlatılır. PWM karşılaştırıcısı A2'nin evirmeyen girişindeki sinyal, anahtar akımıyla doğrudan orantılıdır.

Daha sonra osilatör rampasının bir bölümü ile birleştirilir. Bu sinyal, hata amplifikatörü A1'in çıkışı tarafından belirlenen eşiğe ulaştığında, karşılaştırıcı A2, mandalı sıfırlar ve güç anahtarını devre dışı bırakır.

Bu şekilde A1, LED akımının düzenlenmesini sağlamak için doğru tepe akım seviyesini oluşturur.

A1'in çıkışı artarsa ​​çıkışa daha fazla akım sağlanır; tersine, A1'in çıkışındaki bir azalma, daha az akımın sağlanmasıyla sonuçlanır. A1, LED akımını Q2 anahtarı aracılığıyla izler ve bunu, RSET direncinin yapılandırılmasıyla oluşturulan mevcut referansla karşılaştırır.

RSET pinindeki voltaj 100mV'de tutulur ve çıkış akımı ILED, ISET'in 225 katı seviyesinde kontrol edilir.

RSET pininin 100mV'nin üzerine çekilmesi A1 çıkışında bir azalmaya neden olacak, bu da güç anahtarı Q1 ve LED anahtarı Q2'nin devre dışı kalmasına yol açacaktır.

Li-Ion LED Sürücü Uygulaması

Daha önce tartışıldığı gibi LT1932, sabit frekans çıkışına sahip, yükseltilmiş bir DC/DC dönüştürücüdür ve özellikle sabit bir akım çıkışı üretmek üzere tasarlanmıştır.

Cihaz, çıkış akımını doğrudan düzenleyebildiğinden, ışık yayan diyotların (LED'ler) çalıştırılması için mükemmel şekilde uygun hale gelir.

IC, LED aydınlatmasının, terminalleri boyunca maruz kalan değişen voltaja değil, LED'den akan sabit akıma bağlı olmasını sağlar.

Ana amaç, Li-Ion pil kullanarak yüksek verimli LED sürücüleri oluşturmak, daha uzun pil ömrü ve uzun yedekleme süresi sağlamaktır.

LED Akımını Ayarlama

LED akımı, yukarıdaki Şekil 1'de gösterildiği gibi, RSET pinine bağlanan tek bir direnç kullanılarak yapılandırılabilir.

RSET pimi, 100 mV'luk bir voltajı korumak için dahili olarak kontrol edilir ve ISET olarak belirtilen bu pimden çıkan akımı, direncin (RSET) değerine bölünen 100 mV'ye eşit olacak şekilde etkili bir şekilde ayarlar.

Hassas düzenlemeyi sürdürmek için %1 veya daha iyi toleransa sahip bir direnç kullanılması tavsiye edilir.

Aşağıdaki tabloda %1 toleranslı çeşitli tipik RSET değerlerinin örnekleri verilmektedir.

Farklı LED akım gereksinimleri için uygun direnç değerini belirlemek amacıyla aşağıdaki formülü kullanabilirsiniz.

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

Beyaz LED'lerin çoğunluğu tipik olarak 15mA ila 20mA arasında değişen tepe akımlarında çalıştırılır.

Daha yüksek güçlü konfigürasyonlarda tasarımcılar, daha yüksek parlaklık elde etmek için iki paralel LED seti kullanabilirler; bu, LED'ler aracılığıyla 30mA ila 40mA (her biri 15mA ila 20mA'da çalışan iki sete eşdeğer) akım akışıyla sonuçlanır.