Højeffektive Li-Ion LED-driverkredsløb forklaret

Hovedtræk

• Lav indgangsspænding mellem 1,5 V og 4,2 V.
• Så mange som 16 LED'er kan drives.
• Konstant strøm for LED'erne, hvilket betyder længere levetid for LED'erne.
• Garanteret perfekt hvidt lys fra LED'erne, uden skift i den hvide farve, uanset batterispændingen.
• Lang batteribackuptid og forlænget batterilevetid.
• LED'er fuldt beskyttet mod overspænding og overstrømsscenarier.
• PWM-dæmpningsfunktion.
• LED'er kan forblive tændt, indtil den har suget den sidste dråbe energi fra batteriet.

Bruger IC LT1932

IC LT1932 er en fast frekvens step-up DC/DC konverter beregnet til at fungere som en konstantstrømkilde. LT1932 er perfekt til at konfigurere Li-Ion Battery LED-drivere, hvor LED-lysstyrken nøje svarer til strømmen, der strømmer gennem dem og ikke spændingen over deres pinouts.

Enheden kan acceptere input fra mange forskellige slags kilder via et spændingsområde på 1V til 10V.

Batteridrevne design er væsentligt forenklet af LT1932's evne til at regulere LED-strømmen korrekt, uanset om indgangsspændingen er højere end LED-spændingen.

LED-strøm kunne let modificeres ved hjælp af både en DC-spænding eller et pulsbreddemoduleret (PWM) signal efter at have indstillet det inden for 5mA og 40mA ved blot at justere en ekstern modstand.

Absolut maksimal bedømmelse af LT1932 IC

• VIN = 1,5V til 10V
• SHDN, Shutdown Voltage = 10V
• SW, Switched Voltage = 36V
• LED spænding = 36V
• RSET Spænding = 1V
• Junction Temperatur = 125°C
• Driftstemperaturområde = -40°C til 85°C
• Opbevaringstemperaturområde = 65°C til 150°C
• Ledningstemperatur (lodning, 10 sek.) = 300°C

Pinout detaljer

SW (ben 1): Skift terminal. Dette svarer til samleren for den interne NPN-strømafbryder. For at reducere elektromagnetisk interferens (EMI) er det tilrådeligt at minimere omfanget af metalsporet, der er forbundet med denne pin.

GND (ben 2): Jordforbindelse. Forbind denne stift direkte til det lokale jordplan.

LED (ben 3): Lysdiodeterminal. Denne tjener som opsamler for den interne NPN LED-switch. Tilslut katoden på den nederste LED til denne pin.

RSET (ben 4): Juster LED-strømmen ved at indføre en modstand mellem denne ben og jord, der styrer strømmen, der flyder ind i LED-terminalen. Denne pin letter også LED-dæmpning.

SHDN (ben 5): Shutdown input. For at aktivere LT1932 skal du etablere en forbindelse til denne pin med en spænding på over 0,85V; for deaktivering, tilslut den med en spænding under 0,25V.

VIN (ben 6): Indgangsstrømforbindelse. Forbedre omgåelsen af ​​denne stift ved at inkorporere en kondensator til jord så tæt på enheden som muligt.

Grundlæggende betjening

LT1932 anvender en konstant frekvens- og strømtilstandsstyringsstrategi til at opretholde udgangsstrømmen, betegnet som ILED. Forståelse af dens funktion lettes bedst ved at henvise til følgende figur 1 blokdiagram.

Ved starten af ​​hver oscillatorcyklus aktiveres SR-låsen, hvilket initierer driften af ​​strømafbryderen Q1. Signalet ved den ikke-inverterende indgang på PWM-komparatoren A2 er direkte proportional med omskifterstrømmen.

Den kombineres derefter med et segment af oscillatorrampen. Når dette signal når den tærskel, der er etableret af udgangen af ​​fejlforstærkeren A1, nulstiller komparator A2 låsen og deaktiverer strømafbryderen.

På denne måde etablerer A1 det korrekte spidsstrømsniveau for at sikre reguleringen af ​​LED-strømmen.

Skulle udgangen af ​​A1 stige, tilføres mere strøm til udgangen; omvendt resulterer et fald i A1's output i mindre strøm. A1 overvåger LED-strømmen gennem switch Q2 og sammenligner den med strømreferencen, som er etableret ved at konfigurere modstanden RSET.

Spændingen ved RSET-stiften holdes på 100mV, og udgangsstrømmen, ILED, styres til et niveau på 225 gange ISET.

Hvis du trækker RSET-stiften over 100mV, vil det medføre en reduktion i outputtet af A1, hvilket fører til deaktivering af strømafbryder Q1 og LED-kontakt Q2.

Li-Ion LED-driverapplikation

Som diskuteret tidligere er LT1932 en step-up DC/DC-konverter med en fast frekvensudgang og er specielt designet til at producere en konstant strømudgang.

Da enheden er i stand til direkte at regulere udgangsstrømmen, bliver den perfekt egnet til at drive lysemitterende dioder (LED'er).

IC'en sørger for, at LED-belysningen er afhængig af den konstante strøm, der flyder gennem LED'en og ikke den varierende spænding, der udsættes over deres terminaler.

Hovedformålet er at skabe højeffektive LED-drivere ved hjælp af Li-Ion-batteri, hvilket sikrer en forlænget batterilevetid og lang backup-tid.

Opsætning af LED-strøm

LED-strømmen kan konfigureres ved hjælp af en solitær modstand, der forbindes til RSET-stiften, som illustreret i figur 1 ovenfor.

RSET-stiften er internt styret til at opretholde en spænding på 100mV, hvilket effektivt indstiller strømmen, der forlader denne ben, betegnet som ISET, til at være lig med 100mV divideret med værdien af ​​modstanden (RSET).

For at opretholde præcis regulering er det tilrådeligt at bruge en modstand med en tolerance på 1 % eller bedre.

Følgende tabel giver eksempler på flere typiske RSET-værdier med en tolerance på 1 %.

For forskellige LED-strømkrav kan du bruge følgende formel til at bestemme den passende modstandsværdi.

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

De fleste hvide LED'er drives typisk ved spidsstrømme fra 15mA til 20mA.

I mere kraftige konfigurationer kan designere anvende to parallelle sæt LED'er for at opnå øget lysstyrke, hvilket resulterer i en strømstrøm på 30mA til 40mA (svarende til to sæt, der hver opererer ved 15mA til 20mA) gennem LED'erne.