S'expliquen els circuits de controladors LED d'ions de liti d'alta eficiència

Principals característiques

• Baixa tensió d'entrada entre 1,5 V i 4,2 V.
• Es poden accionar fins a 16 LED.
• Corrent constant per als LED, el que significa una vida útil més llarga per als LED.
• Llum blanca perfecta garantida dels LED, sense canvi en el color blanc, independentment de la tensió de la bateria.
• Llarg temps de còpia de seguretat de la bateria i allargada la vida útil de la bateria.
• LEDs totalment protegits contra escenaris de sobretensió i sobreintensitat.
• Funció d'atenuació PWM.
• Els LED poden romandre il·luminats fins que hagi absorbit l'última gota d'energia de la bateria.

Utilitzant IC LT1932

L'IC LT1932 és un convertidor DC/DC augmentador de freqüència fixa destinat a funcionar com a font de corrent constant. El LT1932 és perfecte per configurar els controladors LED de la bateria d'ions de liti, on la brillantor del LED correspon estrictament al corrent que els travessa i no al voltatge a través dels seus pinouts.

El dispositiu pot acceptar entrada de molts tipus diferents de fonts mitjançant un rang de tensió d'1V a 10V.

Els dissenys alimentats amb bateries es simplifiquen significativament per la capacitat del LT1932 de regular correctament el corrent del LED independentment de si la tensió d'entrada és superior a la tensió del LED.

El corrent del LED es pot modificar fàcilment mitjançant una tensió de CC o un senyal modulat d'amplada de pols (PWM) després de configurar-lo entre 5 mA i 40 mA simplement ajustant una resistència externa.

Valoració màxima absoluta de LT1932 IC

• VIN = 1,5 V a 10 V
• SHDN, tensió d'apagada = 10 V
• SW, tensió commutada = 36 V
• Voltatge LED = 36V
• Tensió RSET = 1V
• Temperatura d'unió = 125°C
• Interval de temperatura de funcionament = -40 °C a 85 °C
• Interval de temperatura d'emmagatzematge = 65 °C a 150 °C
• Temperatura del plom (soldar, 10 segons) = 300 °C

Detalls del pinout

SW (Pin 1): Terminal de commutació. Això correspon al col·lector de l'interruptor d'alimentació NPN intern. Per reduir la interferència electromagnètica (EMI), s'aconsella minimitzar l'extensió de la traça metàl·lica connectada a aquest pin.

GND (Pin 2): connexió a terra. Enllaceu directament aquest pin al pla de terra local.

LED (Pin 3): Terminal de díode emissor de llum. Això serveix com a col·lector per a l'interruptor LED NPN intern. Connecteu el càtode del LED inferior a aquest pin.

RSET (Pin 4): ajusteu el corrent del LED introduint una resistència entre aquest pin i terra, controlant el corrent que flueix al terminal LED. Aquest pin també facilita l'atenuació del LED.

SHDN (Pin 5): entrada d'apagada. Per activar l'LT1932, establiu una connexió a aquest pin amb una tensió superior a 0,85 V; per a la desactivació, connecteu-lo amb una tensió inferior a 0,25 V.

VIN (Pin 6): connexió d'alimentació d'entrada. Milloreu el bypass d'aquest pin incorporant un condensador a terra tan a prop del dispositiu com sigui possible.

Funcionament bàsic

El LT1932 utilitza una estratègia de control de freqüència i mode de corrent constant per mantenir el corrent de sortida, denominat ILED. La millor comprensió del seu funcionament es facilita consultant el diagrama de blocs de la figura 1 següent.

A l'inici de cada cicle d'oscil·lador, el tancament SR s'activa, iniciant el funcionament de l'interruptor d'alimentació Q1. El senyal a l'entrada no inversora del comparador PWM A2 és directament proporcional al corrent del commutador.

Després es combina amb un segment de la rampa de l'oscil·lador. Un cop aquest senyal arriba al llindar establert per la sortida de l'amplificador d'error A1, el comparador A2 reinicia el pestell i desactiva l'interruptor d'alimentació.

D'aquesta manera, A1 estableix el nivell de corrent màxim correcte per garantir la regulació del corrent LED.

Si la sortida d'A1 augmenta, es subministra més corrent a la sortida; per contra, una disminució de la sortida d'A1 fa que es proporcioni menys corrent. A1 supervisa el corrent del LED a través de l'interruptor Q2, comparant-lo amb la referència actual, que s'estableix configurant la resistència RSET.

La tensió al pin RSET es manté a 100 mV i el corrent de sortida, ILED, es controla a un nivell de 225 vegades ISET.

Estirar el pin RSET per sobre de 100 mV provocarà una reducció de la sortida d'A1, que provocarà la desactivació de l'interruptor d'alimentació Q1 i l'interruptor LED Q2.

Aplicació de controlador de LED Li-Ion

Com s'ha comentat anteriorment, el LT1932 és un convertidor de CC/CC augmentat, amb una sortida de freqüència fixa i està dissenyat específicament per produir una sortida de corrent constant.

Com que el dispositiu és capaç de regular directament el corrent de sortida, esdevé perfectament adequat per conduir díodes emissors de llum (LED).

L'IC s'assegura que la il·luminació LED depèn del corrent constant que flueix pel LED i no de la tensió variable sotmesa als seus terminals.

L'objectiu principal és crear controladors LED d'alta eficiència utilitzant bateria d'ions de liti, assegurant una durada de la bateria més llarga i un llarg temps de còpia de seguretat.

Configuració del corrent LED

El corrent LED es pot configurar mitjançant una resistència solitària que es connecta al pin RSET, tal com es mostra a la figura 1 anterior.

El pin RSET es controla internament per mantenir una tensió de 100 mV, configurant efectivament el corrent que surt d'aquest pin, denominat ISET, per ser igual a 100 mV dividit pel valor de la resistència (RSET).

Per mantenir una regulació precisa, s'aconsella utilitzar una resistència amb una tolerància de l'1% o millor.

La taula següent ofereix exemples de diversos valors RSET típics amb una tolerància de l'1%.

Per a diferents requisits de corrent LED, podeu utilitzar la fórmula següent per determinar el valor de resistència adequat.

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

La majoria dels LED blancs solen funcionar amb corrents màximes que van des de 15 mA fins a 20 mA.

En configuracions més d'alta potència, els dissenyadors poden utilitzar dos conjunts paral·lels de LED per aconseguir una brillantor augmentada, donant lloc a un flux de corrent de 30 mA a 40 mA (equivalent a dos conjunts, cadascun que funciona de 15 mA a 20 mA) a través dels LED.