Статья: Управление светодиодами

- возможность нескольких выходов

Данная статья описывает два типа драйверов для управления светодиодами:

микросхема аналогового драйвера, которая может быть использована как независимо, так и вместе с микроконтроллером;

микроконтроллер с интегрированной функцией управления светодиодами;

Источник тока на переключаемых конденсаторах

Такая схема не имеет катушек индуктивности, которые требуются в других SMPS топологиях. Это обеспечивает более компактные и менее дорогостоящие схемы. Обратная сторона в том, что такой источник не может обеспечить большой ток, по сравнению с другими топологиями. Схемы на переключаемых конденсаторах наиболее востребованы в подсветке, ЖК-дисплеях и автомобильных приборах.

Демонстрационная плата MCP1252DM-BKLT

Плата демонстрирует использование драйвера переключаемых конденсаторов в светодиодном применении и работает как платформа для оценки MCP1252 (См. рис.1).

Рис. 1. Светодиодный драйвер на переключаемых конденсаторах на MCP1252

Повышающий преобразователь на индуктивных элементах

Топология повышающего преобразователя используется, когда выходное напряжение конвертора должно быть равно или больше чем входное напряжение. Повышающий преобразователь используется для управления несколькими светодиодами, соединенных в группы, что является его преимуществом. Это гарантирует, что все светодиоды получат одинаковый ток, и соответственно ту же яркость свечения. Использование сдвоенного дросселя в повышающей схеме уменьшает требования к переключающему напряжению MOSFET ключа. Синхронный повышающий преобразователь MCP1640 может обеспечить стабильное рабочее напряжение для светодиода при питании от одноячеечной щелочной батареи. Схема подключения синхронного повышающего преобразователя на MCP1640 представлена на рис.2.

Рис. 2. Синхронный повышающий преобразователь на MCP1640

Повышающий переключатель на MCP1650 использует внешнее переключение таким образом, что он может быть использован для любого типа нагрузки. Дополнительное преимущество MCP1650 в батарейных применениях - это Gated Oscillator Architecture, которая обеспечивает два рабочих цикла, что уменьшает пиковой ток индуктора и пульсации выходного напряжения. Входное напряжение выше 3, 8В занимает 56% рабочего цикла и 80% когда входное напряжение падает ниже 3, 8В. Это увеличивает срок службы батареи.

Демонстрационная плата с девятью белыми светодиодами MCP1650DM-LED2

Демонстрационная плата с девятью белыми светодиодами использует микросхему MCP1650 для питания светодиодов, которые соединены в группы. Микроконтроллер PIC10F202 в шестивыводном корпусе SOT-23 используется для регулирования светимости путем подачи ШИМ на вход разрешения работы. На рис.3 представлен пример использования MCP1650 для драйвера светодиодов работающего от батареи.

Рис. 3. Пример использования MCP1650 для драйвера светодиодов работающего от батареи

Управление светодиодами с использованием SEPIC преобразователя

Топология SEPIC (Single-Ended Primary Inductance Converter) использует дополнительный (чаще всего, сдвоенный) дроссель и обеспечивает следующие преимущества для приложений с питанием от батареи:

Конвертер может работать как в повышающем, так и в понижающем режиме;

Топология схемы обеспечивает защиту от короткого замыкания, за счет применения развязывающего конденсатора;

Демонстрационная плата с 3-х ваттными светодиодами MCP1650DM-LED1

Плата демонстрирует применение семейства повышающих MCP165X контроллеров для работы с белыми светодиодами с входным напряжением в диапазоне 2.0В до 4.5В. Пример схемы драйвера 3-х ваттных светодиодов с питанием от батареи 3, 6В (SEPIC преобразователь) представлен на рис.4.

Рис. 4. Схема с питанием от батареи драйвера 3, 6В 3-х ваттных светодиодов (SEPIC преобразователь)

Генерирование ШИМ сигналов управления

Существует множество путей генерирования управляющих ШИМ сигналов для схем управления питанием:

Модуль захвата-сравнения-ШИМ (ССР) может генерировать ШИМ. Длительность импульса сигнала контролируется таймером микроконтроллера и регистром скважности