הסבר על מעגלי כונן LED של Li-Ion ביעילות גבוהה

תכונות עיקריות

• מתח כניסה נמוך בין 1.5 וולט ל-4.2 וולט.
• ניתן להניע עד 16 נוריות LED.
• זרם קבוע עבור הנוריות, כלומר חיים ארוכים יותר עבור הנוריות.
• אור לבן מושלם מובטח מנורות הלד, ללא שינוי בצבע הלבן, ללא קשר למתח הסוללה.
• זמן גיבוי סוללה ארוך וחיי סוללה ארוכים.
• נוריות מוגנות לחלוטין מפני מתח יתר ותרחישי זרם יתר.
• תכונת עמעום PWM.
• נוריות עשויות להישאר מוארות עד שהיא שואבת את טיפת האנרגיה האחרונה מהסוללה.

באמצעות IC LT1932

ה-IC LT1932 הוא ממיר DC/DC להגברת תדר קבוע שנועד לתפקד כמקור זרם קבוע. ה-LT1932 מושלם להגדרת מנהלי התקנים של סוללת Li-Ion LED, שבה בהירות ה-LED תואמת אך ורק לזרם הזורם דרכם ולא למתח על פני הפינים שלהם.

המכשיר יכול לקבל קלט מסוגים רבים ושונים של מקורות דרך טווח מתח של 1V עד 10V.

עיצובים המופעלים על ידי סוללה מפושטים משמעותית על ידי היכולת של ה-LT1932 לווסת נכון את זרם ה-LED ללא קשר לשאלה אם מתח הכניסה גבוה ממתח ה-LED.

ניתן לשנות בקלות את זרם ה-LED באמצעות מתח DC או אות מאופנן רוחב דופק (PWM) לאחר הגדרתו בתוך 5mA ו-40mA פשוט על ידי התאמה של נגד חיצוני.

דירוג מרבי מוחלט של LT1932 IC

• VIN = 1.5V עד 10V
• SHDN, מתח כיבוי = 10V
• SW, מתח מיתוג = 36V
• מתח LED = 36V
• מתח RSET = 1V
• טמפרטורת צומת = 125°C
• טווח טמפרטורת פעולה = -40°C עד 85°C
• טווח טמפרטורת אחסון = 65°C עד 150°C
• טמפרטורת העופרת (הלחמה, 10 שניות) = 300°C

פרטי Pinout

SW (Pin 1): Switch Terminal. זה מתאים לאספן של מתג ההפעלה הפנימי NPN. כדי להפחית הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI), מומלץ למזער את היקף עקבות המתכת המחוברים לפין זה.

GND (Pin 2): חיבור הארקה. קשר ישירות את הסיכה הזו למישור ההארקה המקומי.

LED (פין 3): מסוף דיודה פולטת אור. זה משמש כאספן עבור מתג LED NPN הפנימי. חבר את הקתודה של הנורית התחתונה לפין זה.

RSET (פין 4): התאם את זרם ה-LED על ידי החדרת נגד בין פין זה לאדמה, השולט בזרם הזורם למסוף ה-LED. סיכה זו גם מקלה על עמעום LED.

SHDN (פין 5): קלט כיבוי. כדי להפעיל את ה-LT1932, צור חיבור לפין זה עם מתח העולה על 0.85V; לביטול, חבר אותו עם מתח מתחת ל-0.25V.

VIN (Pin 6): חיבור מתח כניסה. שפר את העקיפה של סיכה זו על ידי שילוב קבל לאדמה קרוב ככל האפשר למכשיר.

פעולה בסיסית

ה-LT1932 משתמש באסטרטגיית בקרת תדר ומצב זרם קבועים לשמירה על זרם המוצא, המסומן כ-ILED. הבנת פעולתו קלה יותר על ידי התייחסות לתרשים הבלוק הבא באיור 1.

בתחילת כל מחזור מתנד, תפס SR מופעל, ומתחיל את פעולת מתג ההפעלה Q1. האות בכניסה הלא-הפוכה של המשווה PWM A2 עומד ביחס ישר לזרם המתג.

לאחר מכן הוא משולב עם קטע של רמפת המתנד. ברגע שאות זה מגיע לסף שנקבע על ידי הפלט של מגבר השגיאה A1, המשווה A2 מאפס את התפס ומבטל את מתג ההפעלה.

באופן זה, A1 קובע את רמת שיא הזרם הנכונה כדי להבטיח את ויסות זרם ה-LED.

אם הפלט של A1 עולה, יותר זרם מסופק למוצא; לעומת זאת, ירידה בתפוקה של A1 גורמת למתן פחות זרם. A1 מנטר את זרם ה-LED דרך מתג Q2, ומשווה אותו להתייחסות הנוכחית, אשר נקבעת על ידי הגדרת הנגד RSET.

המתח בפין RSET נשמר על 100mV, וזרם המוצא, ILED, נשלט ברמה של 225 פעמים ISET.

משיכת פין RSET מעל 100mV תגרום להפחתה בתפוקת A1, מה שיוביל לביטול של מתג ההפעלה Q1 ומתג LED Q2.

יישום מנהל התקן Li-Ion LED

כפי שנדון קודם לכן, ה-LT1932 הוא ממיר DC/DC step-up, עם פלט תדר קבוע, והוא תוכנן במיוחד להפקת פלט זרם קבוע.

מכיוון שהמכשיר מסוגל לווסת ישירות את זרם המוצא, הוא הופך למתאים לחלוטין להנעת דיודות פולטות אור (LED).

ה-IC מוודא שתאורת ה-LED תלויה בזרם הקבוע הזורם דרך ה-LED ולא במתח המשתנה הנתון על פני המסופים שלהם.

המטרה העיקרית היא ליצור מנהלי LED יעילים במיוחד באמצעות סוללת Li-Ion, הבטחת חיי סוללה ארוכים וזמן גיבוי ארוך.

הגדרת LED זרם

ניתן להגדיר את זרם ה-LED באמצעות נגד בודד המתחבר לפין RSET, כמתואר באיור 1 לעיל.

פין RSET נשלט באופן פנימי כדי לשמור על מתח של 100mV, למעשה מגדיר את הזרם היוצא מפין זה, המסומן כ-ISET, להיות שווה ל-100mV חלקי הערך של הנגד (RSET).

כדי לשמור על ויסות מדויק, רצוי להשתמש בנגד עם סובלנות של 1% ומעלה.

הטבלה הבאה מספקת דוגמאות למספר ערכי RSET טיפוסיים עם סובלנות של 1%.

עבור דרישות זרם LED שונות, אתה יכול להשתמש בנוסחה הבאה כדי לקבוע את ערך הנגד המתאים.

RSET = 225 x (0.1V/ILED)

רוב נוריות הלד הלבנות מופעלות בדרך כלל בזרמי שיא הנעים בין 15mA ל-20mA.

בתצורות בעלות הספק גבוה יותר, מתכננים עשויים להשתמש בשני סטים מקבילים של נוריות לד כדי להשיג בהירות מוגברת, וכתוצאה מכך זרימת זרם של 30mA עד 40mA (שווה ערך לשתי סטים, כל אחד פועל ב-15mA עד 20mA) דרך נוריות ה-LED.