Управление светодиодами (стр. 2 из 2)
Рис. 7. Схема обратноходового конвертера на PIC16HV785 с корректором коэффициента мощности и управлением яркости
Высокоскоростные ШИМ контроллеры MCP1630 и MCP1631
MCP1630 и MCP1631 - контроллеры ШИМ, применяемые для драйверов мощных светодиодов. MCP1630 - 8-выводная микросхема, которая содержит компоненты, необходимые для аналогового генерирования ШИМ, включая усилитель сигнала ошибки, компаратор и вывод выходного тока для управления мощным транзистором. MCP1630 разработан для использования с микроконтроллером, который обеспечивает тактирование. Микроконтроллер задает частоту ШИМ и максимальный рабочий цикл. Максимальная частота - 1 МГц. Микроконтроллер может также управлять опорным входом для усилителя сигнала ошибки, в том случае, когда требуются функция управления яркостью и плавный старт. Несколько MCP1630 устройств могут быть подключены к микроконтроллеру для поддержки нескольких каналов питания. Когда несколько MCP1630 устройств задействованы, фазовая компенсация может быть применена к каждому входу таймера для устранения пульсаций тока шины. MCP1631 - это 20-выводная микросхема, которая в дополнение к функциональности MCP1630 имеет внутренний 5В и 3, 3В регулятор, управление выключением, защиту от перенапряжения, отключение осциллятора и усилители с коэффициентом умножения 10. Схема повышающего светодиодного драйвера на MCP1630 представлена на рис.8.
Рис. 8. Схема повышающего светодиодного драйвера на MCP1630
Демонстрационная плата повышающего светодиодного драйвера MCP1630DM-LED2
Это демонстрационная плата является расширенным DC-DC преобразователем, используемым для применений с мощными светодиодами. Плата имеет источник постоянного тока 350 мА или 700 мА (выбор осуществляется с помощью перемычки). Диапазон входного рабочего напряжения 9-16 В. Плата может поддерживать группы мощных светодиодов, мощностью до 30 Вт.
Пример дизайна программируемого источника постоянного тока с цифровым управлением MCP631RD-DCPC1
Это SEPIC DC-DC конвертор для применения с мощными светодиодами и заряда батареи. Диапазон входных напряжений 3.5-16В, а максимальная выходная мощность 8, 5 Вт.
Цифровое управление против аналогового управления
Светодиоды могут управляться полностью цифровой системой. Вместо измерения тока светодиода с помощью цепи операционного усилителя или компаратора, ток светодиода определяется АЦП. Обычно используется ПИД закон регулирования. Цифровая ШИМ периферия используется для управления светодиодами. Цифровой алгоритм вычисляет выходные параметры, базируясь на входных и обеспечивая рабочий цикл для ШИМ периферии. Сравнение функций аналогового и цифрового управления представлено на рис.9.
Рис. 9. Сравнение функций аналогового и цифрового управления
Дешевое цифровое управление
Некоторые применения источников питания требуют быстрого динамического отклика для компенсации изменения нагрузки. В этих применениях требуется быстрый АЦП и высокая производительность. Однако, светодиод обеспечивает стабильную нагрузку для источников постоянного тока. Вследствие этого, быстрый АЦП и быстрая обработка не всегда требуются для корректной работы цифровой системы регулирования в применениях с драйверами светодиодов. Недорогие микроконтроллеры семейств PIC12F или PIC16F с ССР периферией и АЦП могут быть использованы для управления светодиодами. ССР периферия используется в режиме ШИМ для управления схемой источника питания. Тактируемая от внутреннего 8 МГц генератора, ССР может обеспечить ШИМ частотой выше 100 КГц для минимизации размеров силовых компонентов. В виду того, что светодиод обеспечивает постоянную нагрузку, достаточно измерять выходной ток и настраивать скважность ШИМ с меньшим разрешением. Выборка 1000Гц является идеальной для многих применений. Схема повышающего светодиодного драйвера на PIC12HV615 представлена на рис.10.
Рис. 10. Схема повышающего светодиодного драйвера на PIC12HV615
Пример модуля автомобильного подсветки APRGDT004
Пример модуля автомобильной подсветки демонстрирует управление RGB светодиодными устройствами используя микроконтроллер. Этот модуль может управляться удаленно с помощью главного контроллера посредством LIN шины.
Эти модули предлагаются в очень компактном исполнении и содержат микроконтроллер PIC12F615, MCP2021 LIN приемопередатчик/регулятор напряжения и RGB светодиод. Команды LIN интерпретируются модулем для управления смешением цветов (16, 383 цветов) и интенсивностью (1023 уровней). Комплект поставляется с 4-мя модулями для назначения зоны освещения как в сеть LIN, так и в сеть J2602. Эти модули могут работать с анализатором APGDT001 LIN для быстрого создания рабочей LIN сети.
Списоклитературы
AN1114 - Switch Mode Power Supply (SMPS) Topologies (Part I), DS01114
AN1207 - Switch Mode Power Supply (SMPS) Topologies (Part II), DS01207
MCP1252/3 Data Sheet, DS21572
MCP1252 Charge Pump Backlight Demo Board User's Guide, DS51551
MCP1252/3 Evaluation Kit User's Guide, DS51313
DG10 - Power Solutions Design Guide, DS21913
MCP1650 3W White LED Demo Board User's Guide, DS51513
MCP1640/B/C/D Data Sheet, DS22234
MCP1650/51/52/53 Data Sheet, DS21876
MCP1650 Multiple White LED Demo Board User's Guide, DS51586
AN948 - Efficiently Powering Nine White LEDs Using the MCP1650, DS00948
AN980 - Designing a Boost-Switching Regulator with the MCP1650, DS00980
DG10 - Power Solutions Design Guide, DS21913 MCP1650/51/52/53 Data Sheet, DS21876
AN980 - Designing a Boost-Switching Regulator with the MCP1650, DS00980
DG10 - Power Solutions Design Guide, DS21913
AN874 - Buck Configuration High-Power LED Driver, DS00874
AN1074 - Software PWM Generation for LED Dimming and RGB Color Applications, DS01074
AN1035 - Designing with HV Microcontrollers DS01035
AN1047 - Buck-Boost LED Driver Using the PIC16F785 MCU, DS01047
AN1271 - Offline Power Converter for High Brightness LEDs Using the PIC16HV785 Microcontroller, DS01271
PIC16F785/HV785 Device Data Sheet, DS41249
MCP1630/MCP1630V Device Data Sheet, DS21896
MCP1631 Device Data Sheet, DS22063
AN1138 - A Digital Constant Current Power LED Driver, DS01138
AN829 - LightKeeper Automotive Lighting Control Module, DS00829