Описание высокоэффективных литий-ионных светодиодных схем

Основные характеристики

• Низкое входное напряжение от 1,5 В до 4,2 В.
• Можно управлять до 16 светодиодами.
• Постоянный ток для светодиодов, что означает более длительный срок службы светодиодов.
• Гарантированный идеальный белый свет от светодиодов без смещения белого цвета независимо от напряжения аккумулятора.
• Длительное время автономной работы и увеличенный срок службы батареи.
• Светодиоды полностью защищены от перенапряжения и перегрузки по току.
• Функция затемнения PWM.
• Светодиоды могут оставаться светящимися до тех пор, пока не высосется последняя капля энергии из аккумулятора.

Использование микросхемы LT1932

IC LT1932 представляет собой повышающий преобразователь постоянного тока с фиксированной частотой, предназначенный для работы в качестве источника постоянного тока. LT1932 идеально подходит для настройки драйверов светодиодов для литий-ионных аккумуляторов, при этом яркость светодиодов строго соответствует току, протекающему через них, а не напряжению на их выводах.

Устройство может принимать входные сигналы от множества различных источников в диапазоне напряжений от 1 В до 10 В.

Конструкции с батарейным питанием значительно упрощаются благодаря способности LT1932 правильно регулировать ток светодиода независимо от того, превышает ли входное напряжение напряжение светодиода.

Ток светодиода можно легко изменить, используя как напряжение постоянного тока, так и сигнал с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), установив его в пределах 5 мА и 40 мА, просто отрегулировав внешний резистор.

Абсолютный максимальный номинал микросхемы LT1932

• VIN = от 1,5 В до 10 В
• ШДН, напряжение отключения = 10В
• ПО, коммутируемое напряжение = 36 В
• Напряжение светодиода = 36 В
• Напряжение RSET = 1 В
• Температура соединения = 125°C
• Диапазон рабочих температур = от -40°C до 85°C
• Диапазон температур хранения = от 65°C до 150°C.
• Температура вывода (пайка, 10 сек) = 300°C.

Детали распиновки

SW (контакт 1): переключатель терминала. Это соответствует коллектору внутреннего силового переключателя NPN. Чтобы уменьшить электромагнитные помехи (EMI), желательно свести к минимуму протяженность металлической дорожки, подключенной к этому контакту.

GND (контакт 2): подключение заземления. Напрямую соедините этот контакт с локальной заземляющей плоскостью.

Светодиод (контакт 3): клемма светодиода. Он служит коллектором для внутреннего светодиодного переключателя NPN. Подключите к этому выводу катод нижнего светодиода.

RSET (контакт 4): отрегулируйте ток светодиода, вставив резистор между этим контактом и землей, контролируя ток, протекающий на клемму светодиода. Этот контакт также облегчает затемнение светодиодов.

SHDN (контакт 5): вход отключения. Для активации LT1932 необходимо установить на этот вывод соединение с напряжением более 0,85В; для деактивации подключите его к напряжению ниже 0,25В.

VIN (контакт 6): подключение входного питания. Улучшите обход этого контакта, подключив конденсатор к земле как можно ближе к устройству.

Основная операция

В LT1932 используется стратегия управления режимом постоянной частоты и тока для поддержания выходного тока, обозначаемая как ILED. Понять его работу лучше всего, обратившись к следующей блок-схеме на рис. 1.

В начале каждого цикла генератора активируется защелка SR, инициируя работу силового переключателя Q1. Сигнал на неинвертирующем входе ШИМ-компаратора А2 прямо пропорционален току ключа.

Затем он объединяется с сегментом кривой генератора. Как только этот сигнал достигает порога, установленного выходным сигналом усилителя ошибки A1, компаратор A2 сбрасывает защелку и деактивирует выключатель питания.

Таким образом, A1 устанавливает правильный пиковый уровень тока, чтобы обеспечить регулирование тока светодиода.

Если выходной сигнал A1 возрастает, на выход подается больший ток; и наоборот, уменьшение выходного сигнала А1 приводит к уменьшению подаваемого тока. A1 контролирует ток светодиода через переключатель Q2, сравнивая его с опорным током, который устанавливается путем настройки резистора RSET.

Напряжение на выводе RSET поддерживается на уровне 100 мВ, а выходной ток ILED контролируется на уровне, в 225 раз превышающем ISET.

Напряжение на выводе RSET выше 100 мВ приведет к уменьшению выходного сигнала А1, что приведет к отключению выключателя питания Q1 и переключателя светодиода Q2.

Приложение для драйвера литий-ионных светодиодов

Как обсуждалось ранее, LT1932 представляет собой повышающий преобразователь постоянного тока с выходной фиксированной частотой, специально разработанный для создания выходного постоянного тока.

Поскольку устройство способно напрямую регулировать выходной ток, оно идеально подходит для управления светодиодами (светодиодами).

Микросхема гарантирует, что освещение светодиода зависит от постоянного тока, протекающего через светодиод, а не от изменяющегося напряжения, подаваемого на его клеммы.

Основная цель — создать высокоэффективные светодиодные драйверы с использованием литий-ионной батареи, обеспечивающие увеличенный срок службы батареи и длительное время резервного копирования.

Настройка тока светодиода

Ток светодиода можно настроить с помощью изолированного резистора, который подключается к выводу RSET, как показано на рисунке 1 выше.

Вывод RSET имеет внутреннее управление для поддержания напряжения 100 мВ, эффективно устанавливая ток, выходящий из этого вывода, обозначаемый как ISET, равным 100 мВ, разделенному на значение резистора (RSET).

Для обеспечения точного регулирования рекомендуется использовать резистор с допуском 1% или выше.

В следующей таблице приведены примеры нескольких типичных значений RSET с допуском 1%.

Для различных требований к току светодиодов вы можете использовать следующую формулу, чтобы определить подходящее значение резистора.

RSET = 225 x (0,1 В/ILED)

Большинство белых светодиодов обычно работают при пиковых токах в диапазоне от 15 мА до 20 мА.

В более мощных конфигурациях разработчики могут использовать два параллельных набора светодиодов для достижения повышенной яркости, в результате чего через светодиоды протекает ток от 30 до 40 мА (что эквивалентно двум наборам, каждый из которых работает с током от 15 до 20 мА).