Hoog rendement Li-Ion LED-drivercircuits uitgelegd

Belangrijkste kenmerken

• Lage ingangsspanning tussen 1,5 V en 4,2 V.
• Er kunnen maar liefst 16 LED's worden aangestuurd.
• Constante stroom voor de LED's, wat een langere levensduur van de LED's betekent.
• Gegarandeerd perfect wit licht van de LED's, zonder verschuiving in de witte kleur, ongeacht de accuspanning.
• Lange back-uptijd van de batterij en langere levensduur van de batterij.
• LED's volledig beschermd tegen overspanning en overstroomscenario's.
• PWM-dimfunctie.
• LED's kunnen blijven branden totdat de laatste druppel energie uit de batterij is gezogen.

Met behulp van ICLT1932

De IC LT1932 is een DC/DC-omzetter met vaste frequentie, bedoeld om te functioneren als een constante stroombron. De LT1932 is perfect voor het configureren van LED-drivers met Li-Ion-batterij, waarbij de LED-helderheid strikt overeenkomt met de stroom die er doorheen vloeit en niet met de spanning over hun pinouts.

Het apparaat kan invoer van veel verschillende soorten bronnen accepteren via een spanningsbereik van 1V tot 10V.

Ontwerpen op batterijen worden aanzienlijk vereenvoudigd door het vermogen van de LT1932 om de LED-stroom correct te regelen, ongeacht of de ingangsspanning hoger is dan de LED-spanning.

De LED-stroom kan eenvoudig worden aangepast met behulp van zowel een gelijkspanning als een pulsbreedtegemoduleerd (PWM) signaal, nadat deze binnen 5 mA en 40 mA is ingesteld door eenvoudigweg een externe weerstand aan te passen.

Absolute maximale beoordeling van LT1932 IC

• VIN = 1,5V tot 10V
• SHDN, uitschakelspanning = 10V
• SW, geschakelde spanning = 36V
• LED-spanning = 36V
• RSET-spanning = 1V
• Verbindingstemperatuur = 125°C
• Bedrijfstemperatuurbereik = -40°C tot 85°C
• Opslagtemperatuurbereik = 65°C tot 150°C
• Loodtemperatuur (solderen, 10 sec) = 300°C

Pin-outdetails

SW (Pin 1): Schakelaarterminal. Dit komt overeen met de collector van de interne NPN-vermogensschakelaar. Om elektromagnetische interferentie (EMI) te verminderen, is het raadzaam om de omvang van het metalen spoor dat op deze pin is aangesloten te minimaliseren.

GND (Pin 2): Aardverbinding. Verbind deze pin rechtstreeks met het lokale grondvlak.

LED (Pin 3): Terminal voor lichtgevende diode. Deze dient als collector voor de interne NPN LED-schakelaar. Sluit de kathode van de onderste LED op deze pin aan.

RSET (Pin 4): Pas de LED-stroom aan door een weerstand tussen deze pin en aarde te plaatsen, waardoor de stroom die naar de LED-aansluiting vloeit wordt geregeld. Deze pin vergemakkelijkt ook het dimmen van LED's.

SHDN (Pin 5): Uitschakelingang. Om de LT1932 te activeren, brengt u een verbinding tot stand met deze pin met een spanning hoger dan 0,85V; voor deactivering sluit u deze aan op een spanning lager dan 0,25V.

VIN (Pin 6): Ingangsstroomaansluiting. Verbeter het omzeilen van deze pin door een condensator op te nemen die zo dicht mogelijk bij het apparaat moet worden geaard.

Basis operatie

De LT1932 maakt gebruik van een constante frequentie- en stroommodusbesturingsstrategie voor het handhaven van de uitgangsstroom, ook wel ILED genoemd. Het begrijpen van de werking ervan wordt het beste vergemakkelijkt door het volgende blokdiagram van Figuur 1 te raadplegen.

Bij het begin van elke oscillatorcyclus wordt de SR-grendel geactiveerd, waardoor de werking van de stroomschakelaar Q1 wordt geïnitieerd. Het signaal aan de niet-inverterende ingang van de PWM-comparator A2 is direct evenredig met de schakelstroom.

Vervolgens wordt het gecombineerd met een segment van de oscillatorhelling. Zodra dit signaal de drempel bereikt die is vastgesteld door de uitgang van de foutversterker Al, reset comparator A2 de grendel en deactiveert de stroomschakelaar.

Op deze manier stelt A1 het juiste piekstroomniveau vast om de regeling van de LED-stroom te garanderen.

Mocht de uitgang van A1 stijgen, dan wordt er meer stroom aan de uitgang geleverd; omgekeerd resulteert een afname van de output van A1 erin dat er minder stroom wordt geleverd. A1 bewaakt de LED-stroom via schakelaar Q2 en vergelijkt deze met de huidige referentie, die wordt vastgesteld door weerstand RSET te configureren.

De spanning op de RSET-pin wordt op 100 mV gehouden en de uitgangsstroom, ILED, wordt geregeld op een niveau van 225 keer ISET.

Als u de RSET-pin boven de 100 mV trekt, wordt de uitvoer van A1 verlaagd, wat leidt tot de deactivering van aan/uit-schakelaar Q1 en LED-schakelaar Q2.

Li-Ion LED-drivertoepassing

Zoals eerder besproken is de LT1932 een step-up DC/DC-omzetter, met een vaste frequentie-uitgang, en is speciaal ontworpen om een ​​constante stroomuitgang te produceren.

Omdat het apparaat de uitgangsstroom direct kan regelen, is het uitermate geschikt voor het aansturen van light emitting diodes (LED's).

Het IC zorgt ervoor dat de LED-verlichting afhankelijk is van de constante stroom die door de LED vloeit en niet van de variërende spanning die over de aansluitingen wordt uitgeoefend.

Het hoofddoel is het creëren van zeer efficiënte LED-drivers met behulp van een Li-Ion-batterij, waardoor een langere levensduur van de batterij en een lange back-uptijd worden gegarandeerd.

LED-stroom instellen

De LED-stroom kan worden geconfigureerd met behulp van een eenzame weerstand die wordt aangesloten op de RSET-pin, zoals geïllustreerd in figuur 1 hierboven.

De RSET-pin wordt intern bestuurd om een ​​spanning van 100 mV te handhaven, waardoor de stroom die deze pin verlaat, aangeduid als ISET, effectief wordt ingesteld op 100 mV gedeeld door de waarde van de weerstand (RSET).

Om een ​​nauwkeurige regeling te behouden, is het raadzaam een ​​weerstand te gebruiken met een tolerantie van 1% of beter.

De volgende tabel geeft voorbeelden van verschillende typische RSET-waarden met een tolerantie van 1%.

Voor verschillende LED-stroomvereisten kunt u de volgende formule gebruiken om de juiste weerstandswaarde te bepalen.

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

De meeste witte LED's worden doorgaans gebruikt bij piekstromen van 15 mA tot 20 mA.

In configuraties met een hoger vermogen kunnen ontwerpers twee parallelle sets LED's gebruiken om een ​​grotere helderheid te bereiken, wat resulteert in een stroom van 30 mA tot 40 mA (equivalent aan twee sets, elk werkend op 15 mA tot 20 mA) door de LED's.