Penjelasan Sirkuit Driver LED Li-Ion Efisiensi Tinggi

Fitur utama

• Tegangan input rendah antara 1,5 V dan 4,2 V.
• Sebanyak 16 LED dapat digerakkan.
• Arus Konstan untuk LED, berarti umur LED lebih lama.
• Dijamin Cahaya Putih Sempurna dari LED, tanpa pergeseran warna putih, berapa pun voltase baterai.
• Waktu pencadangan baterai yang lama dan masa pakai baterai yang lebih lama.
• LED sepenuhnya terlindungi dari skenario tegangan berlebih dan arus berlebih.
• Fitur peredupan PWM.
• LED mungkin tetap menyala sampai tetes energi terakhir dari baterai tersedot.

Menggunakan IC LT1932

IC LT1932 adalah konverter DC/DC step-up frekuensi tetap yang dimaksudkan untuk berfungsi sebagai sumber arus konstan. LT1932 sangat cocok untuk mengonfigurasi driver LED Baterai Li-Ion, di mana kecerahan LED benar-benar sesuai dengan arus yang mengalir melalui driver tersebut dan bukan tegangan pada pinoutnya.

Perangkat ini dapat menerima masukan dari berbagai jenis sumber melalui rentang tegangan 1V hingga 10V.

Desain bertenaga baterai disederhanakan secara signifikan dengan kemampuan LT1932 untuk mengatur arus LED dengan benar terlepas dari apakah tegangan input lebih tinggi dari tegangan LED.

Arus LED dapat dengan mudah dimodifikasi menggunakan tegangan DC atau sinyal termodulasi lebar pulsa (PWM) setelah mengaturnya dalam 5mA dan 40mA hanya dengan menyesuaikan resistor eksternal.

Peringkat Maksimum Absolut IC LT1932

• VIN = 1,5V hingga 10V
• SHDN, Tegangan Mati = 10V
• SW, Tegangan Beralih = 36V
• Tegangan LED = 36V
• Tegangan RSET = 1V
• Suhu Persimpangan = 125°C
• Kisaran Suhu Pengoperasian = -40°C hingga 85°C
• Kisaran Suhu Penyimpanan = 65°C hingga 150°C
• Suhu Timbal (Solder, 10 detik) = 300°C

Detail Pinout

SW (Pin 1): Saklar Terminal. Hal ini sesuai dengan kolektor saklar daya NPN internal. Untuk mengurangi interferensi elektromagnetik (EMI), disarankan untuk meminimalkan luasnya jejak logam yang terhubung ke pin ini.

GND (Pin 2): Koneksi Tanah. Tautkan langsung pin ini ke ground plane lokal.

LED (Pin 3): Terminal Dioda Pemancar Cahaya. Ini berfungsi sebagai kolektor untuk sakelar LED NPN internal. Hubungkan katoda LED bawah ke pin ini.

RSET (Pin 4): Sesuaikan arus LED dengan memasang resistor antara pin ini dan ground, yang mengontrol arus yang mengalir ke terminal LED. Pin ini juga memfasilitasi peredupan LED.

SHDN (Pin 5): Masukan Pematian. Untuk mengaktifkan LT1932, buat sambungan ke pin ini dengan tegangan melebihi 0,85V; untuk penonaktifan, sambungkan dengan tegangan di bawah 0,25V.

VIN (Pin 6): Koneksi Daya Input. Tingkatkan bypass pin ini dengan memasukkan kapasitor ke ground sedekat mungkin dengan perangkat.

Operasi dasar

LT1932 menggunakan strategi kontrol frekuensi dan mode arus konstan untuk mempertahankan arus keluaran, dilambangkan sebagai ILED. Memahami pengoperasiannya paling baik difasilitasi dengan mengacu pada diagram blok Gambar 1 berikut.

Pada awal setiap siklus osilator, kait SR diaktifkan, memulai pengoperasian sakelar daya Q1. Sinyal pada input non-pembalik komparator PWM A2 berbanding lurus dengan arus saklar.

Hal ini kemudian dikombinasikan dengan segmen jalur osilator. Setelah sinyal ini mencapai ambang batas yang ditetapkan oleh output penguat kesalahan A1, komparator A2 mengatur ulang kait dan menonaktifkan sakelar daya.

Dengan cara ini, A1 menetapkan tingkat arus puncak yang benar untuk memastikan pengaturan arus LED.

Jika output A1 naik, lebih banyak arus yang disuplai ke output; sebaliknya, penurunan keluaran A1 mengakibatkan berkurangnya arus yang disediakan. A1 memonitor arus LED melalui saklar Q2, membandingkannya dengan referensi arus, yang ditetapkan dengan mengkonfigurasi resistor RSET.

Tegangan pada pin RSET dipertahankan pada 100mV, dan arus keluaran, ILED, dikontrol pada level 225 kali ISET.

Menarik pin RSET di atas 100mV akan menyebabkan penurunan output A1, yang menyebabkan penonaktifan sakelar daya Q1 dan sakelar LED Q2.

Aplikasi Penggerak LED Li-Ion

Seperti dibahas sebelumnya, LT1932 adalah konverter DC/DC step-up, dengan keluaran frekuensi tetap, dan dirancang khusus untuk menghasilkan keluaran arus konstan.

Karena perangkat ini mampu mengatur arus keluaran secara langsung, perangkat ini sangat cocok untuk menggerakkan dioda pemancar cahaya (LED).

IC memastikan bahwa penerangan LED bergantung pada arus konstan yang mengalir melalui LED dan bukan variasi tegangan yang dikenakan pada terminalnya.

Tujuan utamanya adalah menciptakan driver LED dengan efisiensi tinggi menggunakan baterai Li-Ion, memastikan masa pakai baterai lebih lama, dan waktu cadangan yang lama.

Menyiapkan Arus LED

Arus LED dapat dikonfigurasi menggunakan resistor soliter yang terhubung ke pin RSET, seperti yang diilustrasikan pada Gambar 1 di atas.

Pin RSET dikontrol secara internal untuk mempertahankan tegangan 100mV, secara efektif mengatur arus yang keluar dari pin ini, dilambangkan sebagai ISET, sama dengan 100mV dibagi dengan nilai resistor (RSET).

Untuk menjaga regulasi yang tepat, disarankan untuk menggunakan resistor dengan toleransi 1% atau lebih baik.

Tabel berikut memberikan contoh beberapa nilai RSET tipikal dengan toleransi 1%.

Untuk kebutuhan arus LED yang berbeda, Anda dapat menggunakan rumus berikut untuk menentukan nilai resistor yang sesuai.

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

Mayoritas LED putih biasanya dioperasikan pada arus puncak mulai dari 15mA hingga 20mA.

Dalam konfigurasi daya yang lebih tinggi, perancang dapat menggunakan dua set LED paralel untuk mencapai peningkatan kecerahan, menghasilkan aliran arus 30mA hingga 40mA (setara dengan dua set, masing-masing beroperasi pada 15mA hingga 20mA) melalui LED.