Giải thích về mạch điều khiển đèn LED Li-Ion hiệu suất cao

Hãy Thử Công Cụ CủA Chúng Tôi Để LoạI Bỏ Các VấN Đề





Những đặc điểm chính

  • Điện áp đầu vào thấp từ 1,5 V đến 4,2 V.
  • Có thể điều khiển tối đa 16 đèn LED.
  • Dòng điện không đổi cho đèn LED, nghĩa là tuổi thọ của đèn LED dài hơn.
  • Đảm bảo ánh sáng trắng hoàn hảo từ đèn LED, không thay đổi màu trắng, bất kể điện áp pin.
  • Thời gian sao lưu pin lâu và tuổi thọ pin kéo dài.
  • Đèn LED được bảo vệ hoàn toàn khỏi tình trạng quá điện áp và quá dòng.
  • Tính năng điều chỉnh độ sáng của tín hiệu điều khiển bằng xung điện xung lực.
  • Đèn LED có thể vẫn sáng cho đến khi hút hết giọt năng lượng cuối cùng của pin.

Sử dụng IC LT1932

IC LT1932 là bộ chuyển đổi DC/DC tăng cường tần số cố định nhằm mục đích hoạt động như một nguồn dòng không đổi. LT1932 hoàn hảo để định cấu hình trình điều khiển đèn LED Pin Li-Ion, trong đó độ sáng đèn LED tương ứng hoàn toàn với dòng điện chạy qua chúng chứ không phải điện áp trên sơ đồ chân của chúng.

Thiết bị có thể chấp nhận đầu vào từ nhiều loại nguồn khác nhau thông qua dải điện áp từ 1V đến 10V.



Các thiết kế chạy bằng pin được đơn giản hóa đáng kể nhờ khả năng điều chỉnh chính xác dòng điện LED của LT1932 bất kể điện áp đầu vào có cao hơn điện áp LED hay không.

Dòng điện LED có thể được sửa đổi dễ dàng bằng cách sử dụng cả điện áp DC hoặc tín hiệu điều chế độ rộng xung (PWM) sau khi đặt nó trong phạm vi 5mA và 40mA bằng cách điều chỉnh điện trở bên ngoài.



Xếp hạng tối đa tuyệt đối của IC LT1932

  • VIN = 1,5V đến 10V
  • SHDN, Điện áp tắt máy = 10V
  • SW, Điện áp chuyển đổi = 36V
  • Điện áp LED = 36V
  • Điện áp đặt lại = 1V
  • Nhiệt độ điểm nối = 125°C
  • Phạm vi nhiệt độ hoạt động = -40°C đến 85°C
  • Phạm vi nhiệt độ bảo quản = 65°C đến 150°C
  • Nhiệt độ chì (Hàn, 10 giây) = 300°C

Chi tiết sơ đồ chân

SW (Chân 1): Thiết bị đầu cuối chuyển mạch. Điều này tương ứng với bộ thu của công tắc nguồn NPN bên trong. Để giảm nhiễu điện từ (EMI), bạn nên giảm thiểu phạm vi dấu vết kim loại được kết nối với chân này.

GND (Chân 2): Kết nối mặt đất. Liên kết trực tiếp chân này với mặt phẳng đất cục bộ.

LED (Chân 3): Cực điốt phát sáng. Cái này đóng vai trò là bộ thu cho công tắc LED NPN bên trong. Kết nối cực âm của đèn LED phía dưới với chân này.

RSET (Chân 4): Điều chỉnh dòng điện LED bằng cách đưa một điện trở giữa chân này và mặt đất, điều khiển dòng điện chạy vào cực LED. Chân này cũng tạo điều kiện cho đèn LED mờ đi.

SHDN (Chân 5): Đầu vào tắt máy. Để kích hoạt LT1932, hãy thiết lập kết nối với chân này với điện áp vượt quá 0,85V; để hủy kích hoạt, hãy kết nối nó với điện áp dưới 0,25V.

VIN (Chân 6): Kết nối nguồn đầu vào. Tăng cường khả năng bỏ qua chân này bằng cách kết hợp tụ điện với đất càng gần thiết bị càng tốt.

Hoạt động cơ bản

LT1932 sử dụng chiến lược điều khiển chế độ hiện tại và tần số không đổi để duy trì dòng điện đầu ra, ký hiệu là ILED. Việc hiểu hoạt động của nó được dễ dàng nhất bằng cách tham khảo sơ đồ khối Hình 1 sau đây.

  thận trọng điện có thể nguy hiểm

Khi bắt đầu mỗi chu kỳ dao động, chốt SR được kích hoạt, bắt đầu hoạt động của công tắc nguồn Q1. Tín hiệu ở đầu vào không đảo của bộ so sánh P2P A2 tỷ lệ thuận với dòng điện chuyển đổi.

Sau đó nó được kết hợp với một đoạn của đường dốc dao động. Khi tín hiệu này đạt đến ngưỡng được thiết lập bởi đầu ra của bộ khuếch đại lỗi A1, bộ so sánh A2 sẽ đặt lại chốt và tắt công tắc nguồn.

Bằng cách này, A1 thiết lập mức dòng điện cực đại chính xác để đảm bảo điều chỉnh dòng điện LED.

Nếu đầu ra của A1 tăng thì dòng điện được cung cấp cho đầu ra sẽ nhiều hơn; ngược lại, việc giảm sản lượng của A1 dẫn đến dòng điện được cung cấp ít hơn. A1 giám sát dòng điện LED thông qua công tắc Q2, so sánh nó với tham chiếu hiện tại, được thiết lập bằng cách cấu hình điện trở RSET.

Điện áp ở chân RSET được duy trì ở mức 100mV và dòng điện đầu ra, ILED, được điều khiển ở mức 225 lần ISET.

Kéo chân RSET lên trên 100mV sẽ làm giảm đầu ra của A1, dẫn đến tắt công tắc nguồn Q1 và công tắc LED Q2.

Ứng dụng trình điều khiển LED Li-Ion

Như đã thảo luận trước đó, LT1932 là bộ chuyển đổi DC/DC nâng cao, có đầu ra tần số cố định và được thiết kế đặc biệt để tạo ra đầu ra dòng điện không đổi.

Vì thiết bị có thể điều chỉnh trực tiếp dòng điện đầu ra nên nó trở nên hoàn toàn phù hợp để điều khiển điốt phát sáng (đèn LED).

IC đảm bảo rằng độ sáng của đèn LED phụ thuộc vào dòng điện không đổi chạy qua đèn LED chứ không phải vào điện áp thay đổi trên các cực của chúng.

Mục tiêu chính là tạo ra trình điều khiển LED hiệu suất cao sử dụng pin Li-Ion, đảm bảo tuổi thọ pin kéo dài và thời gian sao lưu dài.

Thiết lập dòng điện LED

Dòng LED có thể được cấu hình bằng cách sử dụng một điện trở đơn độc kết nối với chân RSET, như minh họa trong Hình 1 ở trên.

Chân RSET được điều khiển bên trong để duy trì điện áp 100mV, thiết lập hiệu quả dòng điện thoát ra khỏi chân này, ký hiệu là ISET, bằng 100mV chia cho giá trị của điện trở (RSET).

Để duy trì quy định chính xác, nên sử dụng điện trở có dung sai từ 1% trở lên.

Bảng sau đây cung cấp ví dụ về một số giá trị RSET điển hình với sai số 1%.

ĐÈN LED (mA) GIÁ TRỊ ĐẶT LẠI
40 562Ω
30 750Ω
hai mươi 1,13k
mười lăm 1,50k
10 2,26k
5 4,53k

Đối với các yêu cầu dòng điện LED khác nhau, bạn có thể sử dụng công thức sau để xác định giá trị điện trở thích hợp.

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

Phần lớn đèn LED trắng thường hoạt động ở dòng điện cực đại từ 15mA đến 20mA.

Trong các cấu hình công suất cao hơn, các nhà thiết kế có thể sử dụng hai bộ đèn LED song song để tăng độ sáng, dẫn đến dòng điện từ 30mA đến 40mA (tương đương với hai bộ, mỗi bộ hoạt động ở 15mA đến 20mA) qua đèn LED.