Tehokas Li-Ion-LED-ohjainpiirit selitetty

Pääpiirteet

• Matala tulojännite välillä 1,5 V - 4,2 V.
• Jopa 16 LEDiä voidaan käyttää.
• LEDien vakiovirta, mikä tarkoittaa pidempää LEDien käyttöikää.
• Taattu täydellinen valkoinen valo LEDeistä ilman valkoisen värin muutosta akun jännitteestä riippumatta.
• Pitkä akun varautumisaika ja pidempi akun käyttöikä.
• LEDit ovat täysin suojattuja ylijännitteeltä ja ylivirralta.
• PWM himmennysominaisuus.
• LEDit voivat jäädä palamaan, kunnes se on imenyt viimeisen energiapisaran akusta.

Käyttää IC LT1932:ta

IC LT1932 on kiinteätaajuinen DC/DC-muunnin, joka on tarkoitettu toimimaan vakiovirtalähteenä. LT1932 sopii erinomaisesti Li-Ion Battery LED -ajureiden määrittämiseen, jolloin LED-valon kirkkaus vastaa tiukasti niiden läpi kulkevaa virtaa, ei jännitettä niiden pinouteissa.

Laite voi vastaanottaa tuloa useista eri lähteistä 1 V - 10 V jännitealueella.

Akkukäyttöisiä malleja yksinkertaistaa huomattavasti LT1932:n kyky säätää LED-virtaa oikein riippumatta siitä, onko tulojännite korkeampi kuin LED-jännite.

LED-virtaa voidaan helposti muokata käyttämällä sekä tasajännitettä että pulssinleveysmoduloitua (PWM) signaalia sen jälkeen, kun se on asetettu välille 5mA ja 40mA yksinkertaisesti säätämällä ulkoista vastusta.

LT1932 IC:n absoluuttinen maksimiluokitus

• VIN = 1,5 V - 10 V
• SHDN, sammutusjännite = 10V
• SW, kytkentäjännite = 36V
• LED-jännite = 36V
• RSET Jännite = 1V
• Liitoslämpötila = 125 °C
• Käyttölämpötila-alue = -40°C - 85°C
• Varastointilämpötila-alue = 65°C - 150°C
• Lyijyn lämpötila (juotto, 10 s) = 300°C

Pinout tiedot

SW (Pin 1): Switch Terminal. Tämä vastaa sisäisen NPN-virtakytkimen kollektoria. Sähkömagneettisten häiriöiden (EMI) vähentämiseksi on suositeltavaa minimoida tähän nastaan ​​liitetyn metallijäljen laajuus.

GND (nasta 2): maadoitusliitäntä. Yhdistä tämä nasta suoraan paikalliseen maatasoon.

LED (nasta 3): valodiodiliitin. Tämä toimii kerääjänä sisäiselle NPN-LED-kytkimelle. Liitä alemman LEDin katodi tähän nastaan.

RSET (Nasta 4): Säädä LED-virtaa asettamalla vastus tämän nastan ja maan väliin ohjaamalla LED-liittimeen virtaavaa virtaa. Tämä tappi helpottaa myös LED-himmennystä.

SHDN (nasta 5): sammutustulo. Aktivoi LT1932 muodostamalla yhteys tähän nastaan, jonka jännite ylittää 0,85 V; deaktivointia varten kytke se alle 0,25 V:n jännitteellä.

VIN (Pin 6): Tulovirtaliitäntä. Paranna tämän nastan ohittamista liittämällä kondensaattori maahan niin lähelle laitetta kuin mahdollista.

Perusoperaatio

LT1932 käyttää vakiotaajuuden ja virran tilan ohjausstrategiaa ylläpitämään lähtövirtaa, jota kutsutaan ILED:ksi. Sen toiminnan ymmärtäminen helpottuu parhaiten seuraavan kuvan 1 lohkokaavion avulla.

Kunkin oskillaattorisyklin alussa SR-salpa aktivoituu ja käynnistää virtakytkimen Q1 toiminnan. PWM-vertailijan A2 ei-invertoivassa sisääntulossa oleva signaali on suoraan verrannollinen kytkinvirtaan.

Se yhdistetään sitten oskillaattorirampin segmenttiin. Kun tämä signaali saavuttaa virhevahvistimen A1 lähdön määrittämän kynnyksen, komparaattori A2 nollaa salvan ja deaktivoi virtakytkimen.

Tällä tavalla A1 määrittää oikean huippuvirran tason LED-virran säätelyn varmistamiseksi.

Jos A1:n lähtö nousee, lähtöön syötetään enemmän virtaa; päinvastoin, A1:n lähdön pieneneminen johtaa pienempään virransyöttöön. A1 tarkkailee LED-virtaa kytkimen Q2 kautta ja vertaa sitä virtaohjeeseen, joka määritetään konfiguroimalla vastus RSET.

RSET-nastan jännite pidetään 100 mV:ssa, ja lähtövirtaa, ILED, ohjataan tasolle 225 kertaa ISET.

RSET-nastan vetäminen yli 100 mV:n jännitteen pienentää A1:n lähtöä, mikä johtaa virtakytkimien Q1 ja LED-kytkimien Q2 deaktivoitumiseen.

Li-Ion LED-ohjainsovellus

Kuten aiemmin mainittiin, LT1932 on tehostettu DC/DC-muunnin, jossa on kiinteä taajuuslähtö, ja se on erityisesti suunniteltu tuottamaan vakiovirtalähtö.

Koska laite pystyy suoraan säätämään lähtövirtaa, se soveltuu erinomaisesti valodiodien (LED) ohjaamiseen.

IC varmistaa, että LED-valaistus on riippuvainen LEDin läpi kulkevasta vakiovirrasta eikä niiden liittimiin kohdistuvasta vaihtelevasta jännitteestä.

Päätavoitteena on luoda erittäin tehokkaita LED-ajureita Li-Ion-akulla, mikä varmistaa pidennetyn akun käyttöiän ja pitkän varmuuskopiointiajan.

LED-virran asettaminen

LED-virta voidaan konfiguroida käyttämällä yksittäistä vastusta, joka liitetään RSET-nastaan, kuten yllä olevassa kuvassa 1 on esitetty.

RSET-nastaa ohjataan sisäisesti 100 mV:n jännitteen ylläpitämiseksi, jolloin tästä nastasta lähtevä virta, jota kutsutaan nimellä ISET, on 100 mV jaettuna vastuksen (RSET) arvolla.

Tarkan säädön ylläpitämiseksi on suositeltavaa käyttää vastusta, jonka toleranssi on 1 % tai parempi.

Seuraavassa taulukossa on esimerkkejä useista tyypillisistä RSET-arvoista 1 %:n toleranssilla.

Erilaisia ​​LED-virtavaatimuksia varten voit käyttää seuraavaa kaavaa oikean vastuksen arvon määrittämiseen.

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

Suurin osa valkoisista LED-valoista toimii tyypillisesti huippuvirroilla, jotka vaihtelevat 15 mA - 20 mA.

Suuritehoisemmissa kokoonpanoissa suunnittelijat voivat käyttää kahta rinnakkaista LED-sarjaa lisätäkseen kirkkautta, mikä johtaa 30 mA - 40 mA:n virranvirtaukseen (vastaa kahta sarjaa, joista kukin toimii 15 mA - 20 mA) LEDien läpi.