Драйвер для светодиодов 12в для авто: Драйвер для светодиодов 12в для авто

применение линейных драйверов светодиодов NUD4001/4011

28 июля 2011

Cветодиоды — низковольтные полупроводниковые приборы. Для их питания, обеспечивающего длительный срок службы, необходимо стабилизировать именно протекающий через них ток, а не напряжение. Дело в том, что незначительные изменения прямого напряжения на светодиоде вызывают резкие скачки тока через светодиод. Кроме того, падения напряжения на светодиодах разных цветов довольно сильно отличаются. Например, прямое падение напряжения на светодиоде красного цвета примерно в 1,5 раза меньше, чем на синем, белом или зеленом светодиодах. Этот фактор необходимо учитывать при последовательном включении светодиодов, так как при одинаковом количестве последовательно включенных светодиодов разных цветов суммарное падение напряжения может отличаться на 50%.

Для питания светодиодов стабилизированным током выпускаются импульсные и линейные драйверы светодиодов, которые имеют свои преимущества и недостатки.

В некоторых случаях целесообразно использовать линейные светодиодные драйверы из-за простоты включения и расчета, а также низкой цены и малого количества внешних компонентов. Линейные драйверы компании ON Semiconductor NUD4001 и NUD4011 предназначены для замены решений, выполненных на дискретных компонентах. Микросхема NUD4001 предназначена для низковольтных напряжений питания до 30 В при выходном токе до 500 мА. Драйвер NUD4011 применяется для проектирования высоковольтных драйверов с питанием до 200 В при выходном токе до 70 мА. Драйверы NUD4001 и NUD4011 выпускаются в корпусе SO8 для автомобильного диапазона рабочих температур -40…125°С.

Простейшая схема для питания светодиодов от мостового выпрямителя без интегрального драйвера приведена на рис. 1.

 

 

Рис. 1. Питание светодиодов от мостового выпрямителя

Недостатки этой схемы очевидны. Резистор R1 только ограничивает ток. О его стабилизации не может быть и речи. Колебания напряжения сети будут вызывать изменение напряжения на конденсаторе С1, что приведет к изменениям тока через светодиодную цепь и интенсивности свечения светодиодов. Кроме того, расчеты показывают, что резистор R1 должен иметь большую мощность (для рассматриваемой схемы 3 Вт). Добавление линейного стабилизатора напряжения позволяет повысить стабильность выходного напряжения (но не стабилизацию тока) через светодиоды. Однако и эта схема не сможет компенсировать изменение падения напряжения на светодиодах в широком диапазоне рабочих температур. Кроме того, получается неоправданное усложнение схемы.

Более простое и эффективное решение драйвера светодиодов — применение специализированных микросхем NUD4001 и NUD4011 компании ON Semiconductor, обеспечивающих стабилизированный ток на выходе. Типовая схема включения светодиодного драйвера NUD4001 приведена на рис. 2. По сути дела, NUD4001 и NUD4011 — это управляемые генераторы (стабилизаторы) тока, выходной ток которых задается внешним резистором.

Стабилизация тока обеспечивается во всем диапазоне рабочих температур (40…125°С) и во всем диапазоне допустимых входных напряжений. Основное назначение драйвера NUD4001 — генератор тока для автомобильных светодиодных ламп (габаритные огни, указатели поворотов, стоп-сигналы, освещение салона). Входные цепи питания микросхемы NUD4001 выдерживают броски напряжения до 60 В. Микросхема светодиодного драйвера NUD4001 может также использоваться в качестве источника тока в недорогих зарядных устройствах для мобильных приложений.

Расчет параметров схемы на рис. 2 отличается простотой и состоит из следующих шагов:

 

 

Рис. 2. Схема включения NUD4001 для питания трех светодиодов от 12 В

1. Выбор тока через светодиод Iсветод. = Iвых, исходя из документации производителя светодиодов. Для примера выберем ток 350 мА.

2. Расчет резистора Rвнеш. (в качестве примера выбрана температура перехода Tj= 25°С):

Rвнеш = Vsense/Iсветод. = 0,7 (Tj =25°C)/0,350 А = 2,0 Ом. Значение Vsense определяется из графика на рис. 3. Эта зависимость и все остальные, приведенные в статье, взяты из документации производителя.

 

 

Рис. 3. Зависимость напряжения Vsense от температуры перехода

3. Выбор напряжения питания (оно же равно Vвх). В качестве примера выбрано напряжение 12 В.

4. Определение падения напряжения на трех светодиодах на основе параметров, взятых из документации производителя. Для примера будем считать, что падение напряжения на одном светодиоде составляет 3,5 В при токе 350 мА. Тогда падение на трех светодиодах будет 3,5 В х 3 = 10,5 В.

5. Расчет падения напряжения Vdrop на выходном ключе драйвера NUD4001:

Vdrop = Vвх — Vsense — Vсветод.  х N = 12 В — 0,7 В (при Tj = 25°C) — 10,5 В = 0,8 В, где N — количество последовательно включенных светодиодов.

6. Расчет рассеиваемой мощности на микросхеме драйвера NUD4001:

Pdriver = Vdrop x Iвых = 0,8 В х 0,350 А = 0,280 Вт

7. Расчет мощности управления Руправл., потребляемой самой микросхемой при отсутствии нагрузки. Этот параметр определяется с помощью графика на рис. 4. Для напряжения питания 12 В собственная мощность потребления составляет 0,055 Вт.

 

 

Рис. 4. Зависимость мощности потребления NUD4001 от напряжения питания при отсутствии нагрузки

7. Расчет полной мощности Рполн., рассеиваемой на микросхеме NUD4001:

Рполн. = Руправл. + Pdriver = 0,055 Вт + 0,280 Вт = 0,335 Вт.

8. Сравнение рассчитанной полной мощности с максимально допустимой, приведенной на рис.  5. Полученная в результате расчета мощность 0,335 Вт (при 25°С) не превышает максимально допустимую. Если при определенной температуре окружающей среды рассчитанная рассеиваемая мощность превышает допустимую, то необходимо уменьшать выходной ток драйвера или включать микросхемы параллельно. В некоторых случаях изменение количества последовательно включенных светодиодов позволяет достичь меньшего падения напряжения Vdrop на микросхеме NUD4001. Изменение напряжения питания также позволяет снизить падение напряжения на выходном ключе светодиодного драйвера NUD4001, уменьшив при этом рассеиваемую мощность на микросхеме.

 

 

Рис. 5. Зависимость допустимой полной рассеиваемой мощности NUD4001 от температуры

Интересной особенностью драйвера NUD4001 является наличие вывода Boost, который дает возможность подключения внешнего силового транзистора для дополнительного увеличения суммарного выходного тока нагрузки. Схема с внешним транзистором приведена на рис. 6. Подробный расчет параметров этой схемы приведен в статье по применению AND8198/D «Using the NUD4001 to Drive High Current LEDs», которую легко найти на сайте производителя

http://www.onsemi.com/.

 

 

Рис. 6. Увеличение выходного тока с помощью внешнего транзистора

Другой способ увеличения выходного тока — параллельное включение драйверов NUD4001. Этот способ позволяет снизить рассеиваемую мощность на каждой микросхеме, что особенно актуально в автомобильных приложениях, где схема драйвера работает при повышенных температурах. Схема параллельного включения для питания светодиода током 550 мА при напряжении питания 13,5 В (аккумулятор автомобиля) приведена на рис. 7.

 

 

Рис. 7. Параллельное включение NUD4001 для получения выходного тока 550 мА

Эффективную регулировку яркости светодиодов можно осуществить с помощью ШИМ-регулирования, коммутируя подключения вывода GND-микросхемы драйвера к общему проводу.

Рекомендуемая схема с импульсным регулированием интенсивности свечения светодиодов приведена на рис. 8.

 

 

Рис. 8. Управление драйвером NUD4001 с помощью ШИМ для регулировки яркости светодиодов

Для быстрого ознакомления с работой драйвера NUD4001 компания ON Semiconductor выпускает демонстрационную плату NUD4001DEVB. Плата позволяет провести эксперименты с регулировкой интенсивности свечения светодиодов при токе до 350 мА и измерить параметры схемы при разных режимах работы. Подробное описание и формулы для расчета схемы драйвера приведены в статье по применению AND8234/D «NUD4001 Dimming Ability Demonstration Board».

Более подробную информацию по рассмотренным в этой статье микросхемам драйверов светодиодов и демонстрационных плат можно найти на сайте производителя по адресу

http://www.onsemi.com/.

Получение технической информации, заказ образцов, поставка — e-mail: analog. vesti@compel.ru

•••

Блок питания или драйвер? Что выбрать?

Если речь идет о светодиодах, то существует два источника их питания:

— классические блоки питания, которые стабилизируют напряжение,

— специальные блоки питания, которые стали называть драйверами. Они стабилизируют силу тока.

 Каждый из этих приборов обладает своими задачами, своим назначением, преимуществами и недостатками для разных ситуаций. Давайте попробуем понять, какой из видов оборудования необходим именно Вам.

 

Особенности питания светодиодов

 Светодиоды разных производителей имеют различное сопротивление, зависящее от напряжения питания, поступающего на них. Если поднять напряжение выше нормы, то сопротивление может начать резко падать. Как следствие, вырастет потребление тока, что приведет к гарантированному перегреву кристалла светодиода и, скорее всего, к выходу из строя.

 Именно поэтому напряжение должно быть на 5-7% меньше от заявленного максимального порога.

 Блоки питания

 Если речь идет о светодиодной ленты, Вам стоит знать о том, что на ней через каждые 2-3 кристалла установлены резисторы, которые и выполняют роль ограничителя для силы тока. Это продлевает жизненный цикл светодиодов и всей ленты. Именно поэтому ленту необходимо резать только в специально обозначенных местах, а не где угодно. Так как блок питания призван выдавать стабильное напряжение независимо от силы тока, использование его со светодиодной лентой приветствуется. Вы получите стабильное напряжение, а резисторы ограничат силу тока, не давая кристаллам перегреться и сгореть.

 

Чисто теоретически использование драйвера с лентой также возможно. Но так как драйвер выдает стабильный ток, а напряжение может колебаться, то практические применение тандема «лента + драйвер»практически нереально. Вам бы пришлось рассчитать драйвер четко под ток, который потребляет четкая длина вашей ленты.

 

Драйверы питания светодиодов

 Преимуществом драйвера перед блоками питания является то,что он выдает кристаллам полную мощность, не теряя ее на резисторах и сопротивлении. Соответственно светодиод светится гораздо ярче, чем при использовании блока питания с такой же мощностью. Также драйвер значительно увеличивает жизненный цикл светодиодов, так как никогда не превышает силу тока, оптимальную для него.

 Есть у драйвера и что-то вроде минусов. Как мы уже сказали, драйвер весьма проблематично использовать с произвольным количеством светодиодов. В зависимости от параметров драйвера к нему может быть подключено строгое количество светодиодов, что может выглядеть как недостаток. Также к минусам можно отнести и то, что покупая драйвер для определенных светодиодов с определенными характеристиками, вы не сможете использовать его больше нигде. А блоки питания могут быть использованы и для других целей.

 

Итог…

 Драйвер всегда будет лучшим решением если:

— Вы собираете осветительную систему на светодиодах без использования резисторов (например, модули или линейки),

— планируется стабильная работа всех подключенных светодиодов без необходимости отключения части из них.

 

Блоки питания более предпочтительны когда:

— Вы используете светодиоды с резисторами (например, ленты),

— Вы хотите периодически отключать часть осветительной системы, меняя тем самым необходимые напряжение и силу тока.

← Мощный светодиодный прожектор 1000 ватт  |  Можно ли использовать LED ленту в качестве основного освещения? →

LITIX™ — ИС драйвера автомобильных светодиодов

Обзор

Индивидуальные драйверы светодиодов для автомобильного освещения.

LITIX™ — подкатегории интегральных схем автомобильных светодиодных драйверов

Драйверы светодиодов

LITIX™ представляют собой гибкие и мощные автомобильные интегральные схемы драйверов светодиодов, которые позволяют транспортным средствам использовать преимущества светодиодов. Они обеспечивают полную защиту систем освещения в автомобильной промышленности, например. для Светодиодное переднее освещение или Задний светодиодный фонарь .

Контроллеры автомобильного светодиодного освещения обеспечивают регулирование постоянного тока для стабильной яркости во всем автомобильном диапазоне температур и напряжений. Драйверы светодиодов Infineon LITIX™ позволяют интегрировать специализированные микросхемы драйверов светодиодов, которые защищают себя и светодиоды от перегрузок, вызванных, например, скачками напряжения или перегревом.

Кроме того, большинство устройств семейства LITIX™ имеют диагностические функции, т.е. открытых и закороченных светодиодов. Они предлагают автомобильные светодиодные драйверы, необходимые для работы систем освещения транспортных средств в суровых автомобильных условиях.

Автомобильные светодиодные драйверы DC-DC

Семейства LITIX™ Power и Power Flex обеспечивают простую интеграцию в широкий спектр систем. Конструкторы могут выбирать между понижающим, повышающим, понижающе-повышающим или светодиодным драйвером SEPIC для всех применений в автомобильном освещении.

LITIX™ Power and Power Flex Automotive Buck LED Driver : Понижающие или понижающие DC-DC драйверы светодиодов при необходимости снижают напряжение в системах светодиодного освещения. Драйвер автомобильного понижающего светодиода часто используется в системах внутреннего и заднего освещения.

LITIX™ Power Automotive Boost LED Driver : Усиленные или повышающие драйверы DC-DC для увеличения выходного напряжения позволяют использовать длинные цепочки светодиодов в автомобилях. В частности, автомобильные повышающие драйверы светодиодов могут питать несколько светодиодов, соединенных последовательно.

LITIX™ Power and Power Flex Automotive Buck-Boost Драйвер для автомобильных светодиодов: автомобильные драйверы для светодиодов с понижающим напряжением питают светодиоды с переменным входным напряжением выше или ниже напряжения светодиода. Это означает, что плавное переключение между режимами работы buck, pass-through и boost обеспечивает высокоэффективный, хорошо стабилизированный выходной сигнал, несмотря на большие колебания входного напряжения, например, от литий-ионных источников питания.

Драйвер светодиодов LITIX™ Power Automotive SEPIC : Драйверы светодиодов с односторонним первичным преобразователем индуктивности (SEPIC) поддерживают постоянный ток светодиодов, когда напряжение цепочки светодиодов находится между напряжением сброса нагрузки и напряжением холодного пуска. Это одна из возможных реализаций повышающе-понижающего преобразователя, которая обеспечивает гибкое входное напряжение со стабильным выходным напряжением.

Линейные источники тока

Семейства LITIX™ Linear, Basic и Basic+ представляют собой автомобильные линейные источники тока, обеспечивающие стабильный ток светодиодов для обеспечения постоянной яркости и высокой надежности систем освещения. Широкий ассортимент предлагает гибкость конструкции для удовлетворения всех требований приложений. Их можно найти в наружном и внутреннем освещении автомобилей, а также в двухколесных транспортных средствах и в промышленном светодиодном освещении.

LITIX™ Linear:  Одноканальные автомобильные линейные источники тока обеспечивают стабильный ток для силовых приложений от 2 мА до 2500 мА. Устройства LITIX™ Linear обеспечивают защиту от короткого замыкания, перегрузки и перегрева.

LITIX™ Basic: Автомобильные линейные источники тока с одним или тремя выходными каналами и масштабируемым набором функций, обеспечивающим высокую гибкость конструкции в зависимости от требований диагностики. Они обеспечивают совместимость контактов.

LITIX™ Basic+:  Автомобильные линейные источники тока с одним или тремя выходными каналами обеспечивают самую современную точность тока. Выдающийся встроенный механизм ШИМ и краткая диагностика с одним светодиодом являются ключевыми отличиями для надежных приложений.

Многоканальный (до 16) линейный драйвер светодиодов LITIX™ Pixel Rear с интерфейсом UART через CAN.

Портфель автомобильных светодиодных драйверов LITIX™

Семейство автомобильных светодиодных драйверов LITIX™ от Infineon состоит из пяти подсемейств:

• LITIX ^™ Продукты Linear представляют собой линейные источники тока для мало-, средне- и недорогих высокомощных приложений.
• LITIX™ Basic — семейство гибких линейных источников тока автомобильных светодиодных драйверов с масштабируемым набором функций и диагностикой.
• LITIX™ Basic+  является расширением существующего LITIX™ Basic с дополнительными функциями, например. самый гибкий Одиночный светодиод Обнаружение короткого замыкания.
• Многоканальный LITIX™ Pixel Rear для удовлетворения растущего спроса на анимированную заднюю (и переднюю) светодиодную подсветку.
• Продукты LITIX™ Power подходят для преобразователей постоянного тока и контроллеров для приложений средней и высокой мощности
• Продукты LITIX™ Power Flex подходят для приложений с максимальной гибкостью и мощностью. Он включает в себя синхронные понижающие и повышающе-понижающие драйверы автомобильных светодиодов.

Компания Infineon Technologies, лидер рынка светодиодных задних фонарей, предлагает несколько семейств автомобильных светодиодных драйверов: LITIX ^™ Linear , LITIX ^™ Basic и LITIX ^™ Basic+ .
LITIX™ Power и LITIX™ Power Flex прокладывают путь к успеху в светодиодном переднем освещении.

Задайте вопрос сообществу LITIX™ Automotive LED Driver IC

Сообщество разработчиков Infineon доступно круглосуточно и без выходных, чтобы вы могли общаться и общаться с инженерами по всему миру. Получите помощь от инженеров службы поддержки Infineon и экспертов, чтобы решить свои проблемы проектирования в любое время, в любом месте, по любой теме и на предпочитаемом вами языке.

Задать вопрос сообществу

Продукты

Основные моменты

Эталонный проект для комбинации дальнего и ближнего света с использованием TLD5099EP

Блок-схема эталонной конструкции LITIX

Infineon предлагает эталонную конструкцию для комбинации дальнего и ближнего света с использованием TLD5099EP. В этом руководстве Infineon Reference Design Guide описывается подробная реализация комбинации дальнего и ближнего света автомобильных передних фар с использованием гибкого многоточечного контроллера постоянного тока TLD509.9EP семейства LITIX™ Power в конфигурации SEPIC с управляемым током.

Заинтересованы?  

• Подробнее о приложениях
• Узнайте больше об эталонном дизайне и оценочной плате здесь 
• Посмотреть 3D-модель

Применение LITIX™: светодиодное переднее освещение и светодиодное заднее освещение

Драйверы Infineon, оптимизированные для автомобилей, предназначены для внутреннего и внешнего освещения, от маломощных до мощных автомобильных светодиодных приложений, таких как: дальний и ближний свет, противотуманные фары, ДХО, положение, хвост, стоп, CHMSL, RCL, задний ход, указатели поворота, купол, окружающее освещение, лампы состояния и т. д.

• Нажмите здесь, чтобы узнать больше о решении по применению светодиодного заднего освещения
• Нажмите здесь, чтобы узнать больше о решении для светодиодного переднего освещения

Вы ищете дизайн светодиодных задних фонарей на основе резисторов?

Для светодиодных задних фонарей на основе резисторов семейство SPIDER+ LED предлагает экономичное управление светодиодами либо на центральном BCM, либо на децентрализованной электронике. Встроенные функции диагностики и защиты позволяют использовать провода минимально возможного диаметра

Новый LITIX™ Power TLD5099EP: универсальный DC-DC повышающий контроллер со встроенными функциями диагностики и защиты, специально разработанный для управления светодиодами

. Он также включает встроенный широтно-импульсный модулятор для простой реализации функции диммирования с уменьшенным сдвигом цвета и модулятором расширенного спектра. для улучшения характеристик EMI. Он предназначен для поддержки конфигураций с фиксированным током и фиксированным напряжением в нескольких топологиях, таких как Boost, Buck, Buck-Boost, SEPIC и Flyback, путем простой настройки внешних компонентов. TLD5099EP управляет мощным n-канальным полевым МОП-транзистором с нижней стороны от внутреннего линейного стабилизатора на 5 В.

Подробнее на странице товара.

Новый LITIX™ Power Flex TLD5542-1QV: синхронный контроллер постоянного тока H-Bridge со встроенными функциями защиты и интерфейсом SPI. Устройство может работать в токовом режиме (например, драйвер светодиодов, зарядное устройство) или в качестве регулятора напряжения. Способен управлять несколькими светодиодными функциями (например, LB, HB, DRL) с помощью одного преобразователя постоянного тока для более компактной и эффективной конструкции.

Подробнее на странице товара.

Документы

Поддержка дизайна

Видео

Партнеры

Обучение

LITIX™ Power TLD5191ES от Infineon: управление мощными светодиодами и источниками питания

• Узнайте, как повышающе-понижающий DC-DC с 4 переключателями повышает эффективность светодиодов и других источников питания
• Опишите основные характеристики TLD5191ES и его целевые приложения.

Ассортимент автомобильных систем Infineon для двухколесных транспортных средств

• Понимание тенденций рынка двухколесных транспортных средств и
• Ознакомьтесь с ассортиментом двухколесных транспортных средств Infineon для автомобилей

Решения Infineon для автомобилей: светодиодное освещение сзади

• Понимание различных концепций управления светодиодами
• Познакомьтесь с решениями Infineon в области автомобильного светодиодного освещения сзади

Решения Infineon LITIX™ для автомобильных задних фонарей

• Знакомство с семейством светодиодных драйверов Infineon для автомобильных задних фонарей
• Применение набора микросхем Infineon в традиционной архитектуре заднего освещения и его расширение для динамических эффектов

Делиться Делиться Делиться Делиться Делиться Делиться Делиться Делиться

Приложения

Поддержка

Контакт

Дизайн светодиодного драйвера для автомобильного заднего освещения

Скачать PDF

Abstract

Во многих автомобилях один и тот же набор светодиодов освещает как задние фонари, так и стоп-сигналы. Поэтому светодиоды должны работать с двумя разными уровнями яркости: полная яркость для торможения и от 10% до 25% этой яркости (приглушенная) для задних фонарей. Диммирование лучше всего достигается с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ), которая поддерживает цветовой спектр светодиода во всем диапазоне яркости. Более того, микросхема драйвера светодиодов, генерирующая внутренний пилообразный сигнал с частотой 200 Гц, может упростить конструкцию драйвера, устраняя необходимость во внешнем ШИМ-сигнале. В этих указаниях по применению используется драйвер светодиодов высокой яркости (HB LED) MAX16804. MAX16804 объединяет двухрежимный DIM-вывод и встроенный линейный генератор 200 Гц, устраняет необходимость во внешнем ШИМ-сигнале и упрощает конструкцию драйвера.

Аналогичная статья появилась в выпуске EDN China за май 2009 г. .

Функции заднего фонаря (светодиоды затемнены) и стоп-сигнала (полная яркость) управляются входами TAIL и STOP драйвера светодиодов. Когда напряжение TAIL высокое, светодиоды задних фонарей работают с яркостью от 10% до 25% от полной яркости. Когда STOP высокий (при торможении), светодиоды работают с полной яркостью независимо от входа TAIL.

Технические характеристики драйвера заднего фонаря

• Входное напряжение питания (между STOP или TAIL и землей) составляет номинальное значение от 6 до 16 В и до 45 В во время сброса нагрузки.
• Выходное напряжение (V _LED ) достигает (V _IN — 1,4В).
• Выходной ток (ток светодиода) при торможении составляет 350 мА, 240 мА или 140 мА, в зависимости от настройки J1.
• Рабочий цикл ШИМ тока светодиодов для задних фонарей составляет 20 %.

Входы

• СТОП: при подаче входного напряжения питания от 6 В до 16 В между СТОП(+) и GND(-) светодиоды управляются постоянным током 350 мА, 240 мА или 140 мА, в зависимости от настройки J1.
• TAIL: подача входного напряжения питания от 6 до 16 В между TAIL(+) и GND(-) приводит в действие светодиоды с током 350 мА, 240 мА или 140 мА при рабочем цикле 10%, в зависимости от настройки J1.

Выходы

• LED+: подключение к аноду светодиода.
• LED-: подключение к катоду светодиода.

Описание схемы

Функции драйвера светодиодов для автомобильных задних фонарей (STOP и TAIL) могут быть легко реализованы с помощью ИС линейного драйвера светодиодов, требующей минимального количества внешних компонентов, таких как показанное устройство (MAX16804). См. схему цепи драйвера ( Рисунок 1 ) и его печатная плата ( Рисунок 2 ). Максимальный ток через светодиоды устанавливается резистором R3 или R4 в соответствии с соединениями J1, а яркость регулируется ШИМ, реализованным в микросхеме. Микросхема подает на светодиоды управляющий сигнал частотой 200 Гц с рабочим циклом, регулируемым в соответствии с уровнем напряжения на DIM. Например, при напряжении DIM 0,78 В яркость задних фонарей составляет 20%.

Рис. 1. Принципиальная схема оценочной платы драйвера светодиодов высокой яркости MAX16804.

Входы питания для STOP и TAIL подключаются к контактам IN через диоды D1 и D2. Микросхема может получать питание через любой вход, не влияя на другой вход. D1 и D2 также обеспечивают защиту от любых всплесков обратного напряжения, которые могут присутствовать на автомобильной шине питания. Конденсаторы C4 и C3 защищают вывод DIM, подавляя любой всплеск шума, который может присутствовать на линии STOP.

Рис. 2. Фотография оценочной платы MAX16804 (схема показана на рис. 1).

Работа в хвостовом режиме

Напряжение питания на входе TAIL подает только постоянное значение 0,78 В (генерируемое с выхода регулятора +5 В) на DIM, что, в свою очередь, приводит к тому, что светодиоды работают с рабочим циклом 20%. Этот рабочий цикл ШИМ в режиме TAIL не зависит от уровня напряжения на TAIL. Резисторный делитель R1/R2 устанавливает уровень напряжения DIM в режиме TAIL. Для рабочих циклов, отличных от 20 %, используйте следующее уравнение для определения соответствующего уровня напряжения на DIM (V _ДИМ ):

где D — требуемый рабочий цикл в процентах.

Используйте уравнение 2, чтобы выбрать значения R1 и R2, которые прикладывают это напряжение к DIM:

где 0,6 В — прямое падение на диоде D2, 5 В — выход регулятора, а V _DIM — напряжение, которое необходимо подать на вывод DIM, чтобы получить желаемый рабочий цикл ШИМ. Чтобы избежать значительного изменения напряжения DIM из-за входного тока смещения на DIM, выберите значение R2 около 20 кОм.

Работа в режиме СТОП

Напряжение на DIM должно быть выше 3,1 В, чтобы получить 100% рабочий цикл. Когда применяется вход STOP, DIM управляется достаточно высоко через D3, чтобы гарантировать 100% рабочий цикл. В результате светодиоды питаются непрерывным током 350 мА независимо от напряжения, подаваемого на TAIL.

Настройка тока светодиода

Оценочная плата для MAX16804 позволяет выбрать один из трех уровней тока (140 мА, 240 мА или 350 мА), установив перемычку J1: 9.0003

Перемычка J2	1 и 2	2 и 3	Открыть
Светодиод тока	350 мА	240 мА	140 мА

Чтобы установить другой уровень тока, используйте следующее уравнение для расчета значения резистора измерения тока (R3 или R4).

где 0,198 В — регулируемое напряжение измерения тока, а I _OUT — желаемый ток светодиода в амперах.

Рассеиваемая мощность

Показанное устройство (MAX16804) может рассеивать до 2,758 Вт мощности. В этом приложении он рассеивает максимальную мощность в режиме STOP. Следующее уравнение позволяет рассчитать максимальную рассеиваемую мощность.

где V _IN — напряжение питания на выводах IN, V _LED — прямое напряжение цепочки светодиодов, а 350 мА — максимальный ток светодиода, который можно установить перемычкой J1. Большая часть этой мощности выходит из устройства через открытую площадку. Поэтому вы должны припаять открытую контактную площадку к контактной площадке такого же размера на плате и использовать набор переходных отверстий для подключения этой контактной площадки к медной заземляющей пластине достаточной площади.

Примечание: оценочная плата MAX16804 может непрерывно рассеивать номинальную мощность ИС при температуре окружающей среды 25°C, но при более высоких температурах окружающей среды вам следует уменьшить рассеиваемую мощность, чтобы предотвратить срабатывание ИС из-за перегрева. Список деталей для этой платы с видами компоновки ПК и размещением компонентов доступен для скачивания (PDF).

Процедура включения питания

• Подключите светодиод + к аноду, а светодиод — к катоду светодиода или светодиодной цепочки.
• Чтобы включить ток светодиода 350 мА, соедините контакты 1 и 2 разъема J1.
• Для режима работы STOP подайте напряжение питания между STOP(+) и GND(-). Это напряжение должно быть минимум 6 В и как минимум на 1,4 В больше, чем прямое напряжение светодиода.
• Для режима работы TAIL снимите напряжение питания на STOP и подключите его между TAIL(+) и GND(-).

Результаты испытаний

На рисунках 3–6 показана кривая тока светодиода в режимах STOP и TAIL для токов светодиода 350 мА и 240 мА. В режиме STOP, когда требуется полная яркость светодиода (рис. 4 и 6), ток светодиода возрастает до установленного значения (350 мА или 240 мА), как только вы подаете питание между входом STOP и землей. Ток светодиода горит постоянно и не выходит за пределы установленного значения.

Рис. 3. Ток светодиода 350 мА в режиме TAIL, измеренный с помощью токоизмерительного резистора 1 Ом, 12 В _IN и прямого напряжения светодиода 9,3 В. Для яркости 20% в режиме TAIL ток светодиода пульсирует с частотой 200 Гц, с рабочим циклом 20% и амплитудой 350 мА.

В режиме TAIL (рис. 3 и 5) рабочий цикл 200 Гц, 20% снижает яркость, позволяя току светодиода течь только 1/5 часть времени. Амплитуда тока светодиода точно регулируется (до заданного уровня) в режимах STOP и TAIL, а время его нарастания и спада имеет форму волны для уменьшения электромагнитных помех.

Рис. 4. Ток светодиода 350 мА в режиме STOP, измеренный с помощью токоизмерительного резистора 1 Ом, 12 В _IN и прямого напряжения светодиода 9,3 В. Для полной яркости в режиме STOP требуется непрерывный ток светодиода 350 мА.

Рис. 5. Ток светодиода 240 мА в режиме TAIL, измеренный с помощью токоизмерительного резистора 1 Ом, 12 В _IN и прямого напряжения светодиода 9,3 В.