Обяснени схеми на високоефективни литиево-йонни LED драйвери

Основните функции

• Ниско входно напрежение между 1,5 V и 4,2 V.
• Могат да се управляват до 16 светодиода.
• Постоянен ток за светодиодите, което означава по-дълъг живот на светодиодите.
• Гарантирана перфектна бяла светлина от светодиодите, без изместване на белия цвят, независимо от напрежението на батерията.
• Дълго резервно време на батерията и удължен живот на батерията.
• Светодиодите са напълно защитени срещу пренапрежение и сценарии с пренапрежение.
• Функция за затъмняване на PWM.
• Светодиодите могат да останат осветени, докато не изсмуче и последната капка енергия от батерията.

Използване на IC LT1932

IC LT1932 е DC/DC преобразувател с фиксирана честота, предназначен да функционира като източник на постоянен ток. LT1932 е перфектен за конфигуриране на драйвери за светодиоди за литиево-йонни батерии, при които яркостта на светодиодите съответства стриктно на тока, протичащ през тях, а не на напрежението в техните разводки.

Устройството може да приема вход от много различни видове източници чрез диапазон на напрежение от 1V до 10V.

Конструкциите, захранвани от батерии, са значително опростени от способността на LT1932 да регулира правилно LED тока, независимо дали входното напрежение е по-високо от LED напрежението.

Светодиодният ток може лесно да се модифицира, като се използва както постояннотоково напрежение, така и модулиран с ширина на импулса (PWM) сигнал, след като се настрои в рамките на 5mA и 40mA чрез просто регулиране на външен резистор.

Абсолютна максимална оценка на LT1932 IC

• VIN = 1,5 V до 10 V
• SHDN, напрежение при изключване = 10V
• SW, превключвано напрежение = 36V
• LED напрежение = 36V
• RSET напрежение = 1V
• Температура на свързване = 125°C
• Работен температурен диапазон = -40°C до 85°C
• Температурен диапазон на съхранение = 65°C до 150°C
• Температура на оловото (запояване, 10 секунди) = 300°C

Подробности за Pinout

SW (Пин 1): Превключвател. Това съответства на колектора на вътрешния превключвател на захранването NPN. За да намалите електромагнитните смущения (EMI), препоръчително е да сведете до минимум обхвата на металната следа, свързана с този щифт.

GND (Пин 2): Заземяване. Директно свържете този щифт към местната заземена равнина.

LED (щифт 3): Клема за светоизлъчващ диод. Това служи като колектор за вътрешния NPN LED превключвател. Свържете катода на долния светодиод към този щифт.

RSET (Пин 4): Регулирайте тока на светодиода чрез въвеждане на резистор между този щифт и земята, контролирайки тока, протичащ в терминала на светодиода. Този щифт също така улеснява светодиодното затъмняване.

SHDN (Пин 5): Вход за изключване. За да активирате LT1932, установете връзка към този щифт с напрежение над 0,85 V; за деактивиране, свържете го с напрежение под 0,25V.

VIN (щифт 6): Входна връзка за захранване. Подобрете заобикалянето на този щифт, като включите кондензатор към земята възможно най-близо до устройството.

Основна операция

LT1932 използва стратегия за управление на постоянна честота и режим на ток за поддържане на изходния ток, обозначен като ILED. Разбирането на работата му се улеснява най-добре чрез справка със следната блокова диаграма на фигура 1.

В началото на всеки цикъл на осцилатора се активира SR ключалката, инициирайки работата на превключвателя за захранване Q1. Сигналът на неинвертиращия вход на ШИМ компаратора А2 е право пропорционален на тока на превключвателя.

След това се комбинира със сегмент от рампата на осцилатора. След като този сигнал достигне прага, установен от изхода на усилвателя на грешката A1, компараторът A2 нулира ключалката и деактивира превключвателя на захранването.

По този начин A1 установява правилното пиково ниво на тока, за да осигури регулирането на LED тока.

Ако изходът на A1 се повиши, към изхода се подава повече ток; обратно, намаляването на изхода на A1 води до по-малък ток. A1 следи тока на светодиода през превключвател Q2, сравнявайки го с еталонния ток, който се установява чрез конфигуриране на резистор RSET.

Напрежението на щифта RSET се поддържа на 100 mV, а изходният ток, ILED, се контролира на ниво 225 пъти ISET.

Издърпването на щифта RSET над 100 mV ще доведе до намаляване на изхода на A1, което води до дезактивиране на превключвателя за захранване Q1 и превключвателя на светодиода Q2.

Li-Ion LED драйвер за приложение

Както беше обсъдено по-рано, LT1932 е повишаващ DC/DC преобразувател с изход с фиксирана честота и е специално проектиран да произвежда постоянен изходен ток.

Тъй като устройството може директно да регулира изходния ток, то става идеално подходящо за задвижване на светодиоди (LED).

IC гарантира, че светодиодното осветление зависи от постоянния ток, протичащ през светодиода, а не от променливото напрежение, подложено на техните клеми.

Основната цел е да се създадат високоефективни LED драйвери, използващи литиево-йонна батерия, осигуряваща удължен живот на батерията и дълго време за резервно копиране.

Настройка на LED ток

Светодиодният ток може да бъде конфигуриран с помощта на отделен резистор, който се свързва към щифта RSET, както е показано на фигура 1 по-горе.

Щифтът RSET се контролира вътрешно, за да поддържа напрежение от 100 mV, като ефективно настройва тока, излизащ от този щифт, обозначен като ISET, да бъде равен на 100 mV, разделен на стойността на резистора (RSET).

За поддържане на прецизно регулиране е препоръчително да се използва резистор с толеранс от 1% или по-добър.

Следващата таблица предоставя примери за няколко типични стойности на RSET с 1% толеранс.

За различни изисквания за ток на LED можете да използвате следната формула, за да определите подходящата стойност на резистора.

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

Повечето бели светодиоди обикновено работят при пикови токове, вариращи от 15mA до 20mA.

В конфигурации с по-голяма мощност дизайнерите могат да използват два паралелни комплекта светодиоди, за да постигнат увеличена яркост, което води до поток от ток от 30 mA до 40 mA (еквивалентен на два комплекта, всеки работещ при 15 mA до 20 mA) през светодиодите.