고효율 리튬 이온 LED 드라이버 회로 설명

주요 특징

• 1.5V ~ 4.2V 사이의 낮은 입력 전압.
• 최대 16개의 LED를 구동할 수 있습니다.
• LED의 정전류는 LED의 수명을 연장합니다.
• 배터리 전압에 관계없이 백색의 변화 없이 LED의 완벽한 백색광을 보장합니다.
• 긴 배터리 백업 시간과 연장된 배터리 수명.
• LED는 과전압 및 과전류 시나리오로부터 완벽하게 보호됩니다.
• PWM 디밍 기능.
• LED는 배터리에서 마지막 에너지 한 방울을 흡수할 때까지 계속 켜져 있을 수 있습니다.

IC LT1932 사용

IC LT1932는 정전류 소스로 기능하도록 고안된 고정 주파수 승압 DC/DC 컨버터입니다. LT1932는 리튬 이온 배터리 LED 드라이버를 구성하는 데 적합합니다. 여기서 LED 밝기는 핀아웃 전체의 전압이 아니라 이를 통해 흐르는 전류와 엄격하게 일치합니다.

이 장치는 1~10V의 전압 범위를 통해 다양한 종류의 소스로부터 입력을 받을 수 있습니다.

입력 전압이 LED 전압보다 높은지 여부에 관계없이 LED 전류를 올바르게 조절하는 LT1932의 기능을 통해 배터리 구동식 설계가 크게 단순화됩니다.

LED 전류는 간단히 외부 저항을 조정하여 5mA 및 40mA 이내로 설정한 후 DC 전압 또는 펄스 폭 변조(PWM) 신호를 사용하여 쉽게 수정할 수 있습니다.

LT1932 IC의 절대 최대 정격

• VIN = 1.5V ~ 10V
• SHDN, 차단 전압 = 10V
• SW, 전환 전압 = 36V
• LED 전압 = 36V
• RSET 전압 = 1V
• 접합 온도 = 125°C
• 작동 온도 범위 = -40°C ~ 85°C
• 보관 온도 범위 = 65°C ~ 150°C
• 리드 온도(납땜, 10초) = 300°C

핀아웃 세부정보

SW(핀 1): 스위치 터미널. 이는 내부 NPN 전원 스위치의 컬렉터에 해당합니다. 전자기 간섭(EMI)을 줄이려면 이 핀에 연결된 금속 트레이스의 범위를 최소화하는 것이 좋습니다.

GND(핀 2): 접지 연결입니다. 이 핀을 로컬 접지면에 직접 연결합니다.

LED(핀 3): 발광 다이오드 단자. 이는 내부 NPN LED 스위치의 컬렉터 역할을 합니다. 아래쪽 LED의 음극을 이 핀에 연결합니다.

RSET(핀 4): 이 핀과 접지 사이에 저항을 도입하여 LED 전류를 조정하고 LED 터미널로 흐르는 전류를 제어합니다. 이 핀은 또한 LED 디밍을 용이하게 합니다.

SHDN(핀 5): 차단 입력. LT1932를 활성화하려면 0.85V를 초과하는 전압으로 이 핀에 연결을 설정하십시오. 비활성화하려면 0.25V 이하의 전압으로 연결하십시오.

VIN(핀 6): 입력 전원 연결입니다. 가능한 한 장치에 가까운 접지에 커패시터를 통합하여 이 핀의 바이패스를 강화하십시오.

기본 기능

LT1932는 출력 전류를 유지하기 위해 ILED로 표시되는 정주파 및 전류 모드 제어 전략을 사용합니다. 다음 그림 1 블록 다이어그램을 참조하면 작동을 가장 쉽게 이해할 수 있습니다.

각 오실레이터 사이클이 시작될 때 SR 래치가 활성화되어 전원 스위치 Q1의 작동이 시작됩니다. PWM 비교기 A2의 비반전 입력 신호는 스위치 전류에 정비례합니다.

그런 다음 오실레이터 램프의 세그먼트와 결합됩니다. 이 신호가 오류 증폭기 A1의 출력에 의해 설정된 임계값에 도달하면 비교기 A2는 래치를 재설정하고 전원 스위치를 비활성화합니다.

이러한 방식으로 A1은 LED 전류의 조절을 보장하기 위해 올바른 피크 전류 레벨을 설정합니다.

A1의 출력이 상승하면 더 많은 전류가 출력에 공급됩니다. 반대로, A1의 출력이 감소하면 더 적은 전류가 제공됩니다. A1은 스위치 Q2를 통해 LED 전류를 모니터링하여 저항 RSET을 구성하여 설정된 전류 기준과 비교합니다.

RSET 핀의 전압은 100mV로 유지되며, 출력 전류 ILED는 ISET의 225배 수준으로 제어됩니다.

RSET 핀을 100mV 이상으로 당기면 A1의 출력이 감소하여 전원 스위치 Q1과 LED 스위치 Q2가 비활성화됩니다.

리튬 이온 LED 드라이버 애플리케이션

앞서 설명한 것처럼 LT1932는 고정 주파수 출력을 갖춘 승압 DC/DC 컨버터이며 정전류 출력을 생성하도록 특별히 설계되었습니다.

이 장치는 출력 전류를 직접 조절할 수 있으므로 발광 다이오드(LED)를 구동하는 데 완벽하게 적합합니다.

IC는 LED 조명이 LED를 통해 흐르는 일정한 전류에 의존하고 단자에 가해지는 전압 변화에 의존하지 않도록 합니다.

주요 목표는 리튬 이온 배터리를 사용하여 고효율 LED 드라이버를 만들어 배터리 수명 연장과 긴 백업 시간을 보장하는 것입니다.

LED 전류 설정

LED 전류는 위의 그림 1과 같이 RSET 핀에 ​​연결되는 단독 저항기를 사용하여 구성할 수 있습니다.

RSET 핀은 100mV의 전압을 유지하도록 내부적으로 제어되며, ISET로 표시되는 이 핀에서 나오는 전류가 100mV를 저항기(RSET) 값으로 나눈 값과 동일하도록 효과적으로 설정됩니다.

정확한 조정을 유지하려면 허용 오차가 1% 이상인 저항기를 사용하는 것이 좋습니다.

다음 표는 허용 오차가 1%인 몇 가지 일반적인 RSET 값의 예를 제공합니다.

다양한 LED 전류 요구 사항의 경우 다음 공식을 사용하여 적절한 저항 값을 결정할 수 있습니다.

RSET = 225 x (0.1V/ILED)

대부분의 백색 LED는 일반적으로 15mA~20mA 범위의 피크 전류에서 작동합니다.

보다 고전력 구성에서 설계자는 밝기를 높이기 위해 2개의 병렬 LED 세트를 사용할 수 있으며, 결과적으로 LED를 통해 30mA~40mA(두 세트에 해당하며 각각 15mA~20mA에서 작동)의 전류 흐름이 발생합니다.