Драйверы питания светодиодов. Светодиодная подсветка в автомобильных проекционных дисплеях, информационно-развлекательных системах и приборных панелях должна быть достаточно яркой, чтобы противостоять прямым солнечным лучам днем, и при этом быть способной снижать яркость на несколько порядков, чтобы не ослеплять водителя ночью.
Драйверы питания светодиодов с глубиной ШИМ-диммирования 5000:1 и низким уровнем ЭМИ
Обеспечить столь большую глубину диммирования с помощью обычных драйверов светодиодов очень сложно. Синхронный понижающий драйвер LT3932 с интегрированными высокоэффективными ключами, рассчитанными на напряжения до 36 В и токи до 2 А, предназначен для глубокого ШИМ регулирования яркости светодиодов.
LT3932 выпускается в корпусе QFN размером 4 мм х 5 мм и может работать на частотах до 2 МГц, позволяя создавать компактные быстродействующие конструкции. Если большая глубина диммирования не требуется, и первостепенное значение имеет простота, целесообразно использовать внутренний ШИМ генератор, который с помощью внешнего управляющего постоянного напряжения может регулировать яркость в диапазоне 128:1.
Защищенная от обрывов и коротких замыканий светодиодов, с уровнем электромагнитных излучений (ЭМИ), сниженным благодаря модуляции рабочей частоты шумоподобным сигналом, микросхема LT3932 отвечает всем строгим требованиям, предъявляемым к автомобильным и промышленным светодиодным источникам света (Рисунок 1).
Большая глубина ШИМ регулирования яркости
При частоте диммирования, равной 100 Гц, и частоте переключения 2 МГц глубина ШИМ регулирования яркости сильноточных светодиодов может достигать 5000:1. Кроме того, сочетание аналогового и ШИМ-диммирования может расширить диапазон регулирования до 20,000:1.
Для приложений, требующих глубины ШИМ-диммирования, превышающей 5000:1, выпускается микросхема LT3932-1 — версия LT3932, отличающаяся более высокими характеристиками регулирования и не имеющая каких-либо ограничений минимального времени включения ШИМ в зависимости от частоты переключения. LT3932/-1 позволяют легко реализовать требования минимальной глубины регулировки яркости 10,000:1, предъявляемые к новейшим автомобильным дисплеям.
Драйверы питания светодиодов — технология Silent Switcher для снижения ЭМИ
Экстремальные требования к регулировке яркости светодиодов в автомобильных приложениях могут затруднить соблюдение стандартов CISPR в части уровня ЭМИ без добавления дорогих компонентов шумопонижения и общего усложнения конструкции. LT3932 позволяет достичь как большой глубины дим-мирования, так и низкого уровня излучаемых помех, благодаря встроенным функциям минимизации ЭМИ:
• Архитектура Silent Switcher, уменьшающая площадь горячих контуров;
• Модуляция частоты переключения для расширения спектра и снижения кондуктивных и излучаемых помех;
• Контроль скорости нарастания LT3932 для оптимизации КПД при одновременном сохранении низкого уровня шумов.
Эффективность технологии снижения электромагнитных помех, реализованной в LT3932, иллюстрируется Рисунком 2, полученным сканированием спектра излучений демонстрационной платы для LT3932 (DC2286A). Как по среднему, так и по пиковому уровню излучения, этот прибор соответствует требованиям Класса 5 стандарта CISPR25.
Приложения машинного зрения
В современных линиях поточной сборки используется автоматизированный оптический контроль, гарантирующий, что быстро движущиеся по линии детали отвечают заданным характеристикам. Дефектные детали, не прошедшие оптический контроль, помечаются и автоматически удаляются с конвейера, обеспечивая совместимость деталей.
Используемые на таких сборочных линиях высокоскоростные камеры должны быть оборудованы импульсными фотовспышками, способными последовательно формировать световые вспышки фиксированной длительности, но с переменной продолжительностью паузы, определяемой скоростью линии сборки, а также расстоянием между деталями.
Особенность LT3932 состоит в том, что после выборки состояний выходного конденсатора и конденсатора контура регулирования микросхема продолжает непрерывно подзаряжать эти компоненты, поддерживая на них неизменное напряжение даже в течение продолжительного отключения. Это позволяет LT3932 после любого времени простоя, пока уровень импульса ШИМ оставался низким, воспроизводить всегда одинаковые импульсы тока светодиода, не требуя никаких дополнительных схем.
На Рисунке 4 показаны два формируемых LT3932 импульса включения тока светодиода фиксированной длительности, разделенных одним часом простоя, которые демонстрируют способность драйвера светодиодов поддерживать свой выходной заряд в течение сколь угодно продолжительного времени отсутствия сигнала ШИМ. Сохраняя состояние выхода неизменным, LT3932 генерирует импульсы тока постоянной формы, независящей от времени выключения ШИМ.
Заключение
LT3932 позволяет создавать компактные сильноточные драйверы светодиодов с отличными характеристиками диммирования. Ряд встроенных функций упрощает процесс проектирования высокоэффективных автомобильных и промышленных приложений управления светодиодами.