Драйверы на основе повышающих (Boost, Step-Up) DC/DC-преобразователей для сверхъярких светодиодов.

Драйверы на основе повышающих (Boost, Step-Up) DC/DC-преобразователей для сверхъярких светодиодов.

Яркость мо­дулей светодиодной подсветки Luxeon не уступает яркости люминесце­нтных ламп с холодным катодом,  долговечность светодиодов значительно выше, обеспечивается бо­лее широкая цветовая гамма и насыщенность цвета LCD-монитора за счет более эффективного согласования спектральных характе­ристик цветных фильтров и спектров излучения цветных светодиодов, а также благодаря уникальной конструкции модуля подсветки.

Микросхема МР3204 (см. рис. 1) является типичным представителем классического повышающего DC/DC-преобразователя, который при входном напряжении 2,5...6В позволяет получить на последовательно соединенных светодиодах постоянное напряжение до 21В.

Рис. 1.

В микросхеме (корпус TSОT23-6) находятся: генератор 1,3 МГц, ШИМ, усилитель сигнала обратной связи, усилитель сигнала от датчика тока, выходной ключ на полевом транзис­торе. Назначение выводов этой микросхемы приведено в табл. 1.

  Таблица 1

Микросхема включается подачей высокого уровня на вход разрешения EN (выв. 4). Когда выходной ключ (выв. 1 и 2) замкнут, через дроссель L1 идет нарастающий ток от источника питания и в сердечнике дросселя создается магнитное поле. Когда выходной ключ размыкается, в дросселе возникает ЭДС самоиндукции ("+" справа на рис. 4 и "-" слева), которая складывается с напряжением питания схемы. Этим суммарным напряжением через диод D1 заряжается накопительный конденсатор С2. Напряжение с этого конденсатора служит источником питания для цепи последовательно соединенных свето­диодов. Емкость накопительного конденсатора С2 0,22 мкФ достаточна для большинства применений (но возможно ее увеличение до 1 мкФ). Дроссель L1 должен иметь небольшое сопротивление постоянному току. В позиции D1 устанавливается диод Шоттки с прямым током 100...200 мА. Резис­тор R1, включенный последователь­но со светодиодами, используется как датчик тока светодиодов. Для стабилизации тока светодиодов на­пряжение с R1, пропорциональное этому току, поступает на вход обратной связи FB микросхемы (сопротивлением резистора R1 задается ток светодиодов см. табл. 2). Для защиты источника питания от перегрузки при включении микросхема имеет встроенную схему «мягкого» старта.

Таблица 2

В микросхеме существуют три различных способа регулировки яркости (предусмотрены аналоговый и ШИМ «димминг»). Схема  аналоговой регулировки показана на рис. 2 (при изменении регулирующего напряжения от 2 до 0 В ток светодиодов изменяется от 0 до 20 мА).

 

                                   Рис. 2                                                    Рис. 3     

                Возможно использование двух способов ШИМ «димминга». Первый способ регулирования заключается в том, что ШИМ-сигнал с частотой до 1 кГц подается на вход EN (выв. 4). Ток и яркость свечения светодиодов обратно пропорциональны скважности управляющих ШИМ-импульсов (то есть прямо пропорциональны длительности этих импульсов). Второй способ использует ШИМ-сигнал с частотой более 1кГц, который подается на вход обратной связи FB (выв. 3) через развязывающий фильтр (рис. 3). Микросхема имеет защиту от перегрузки при уменьшении входного напряжения (с порогом срабатывания 2,25В и гистерезисом 92 мВ), и защиту от перегрузки по превышению выходного напряжения (например, при обрыве в цепи светодиодов). Для этого выходное напряжение преобразователя подается на вход схемы защиты 0V (выв. 5). Эта защита срабатывает при значении выходного напряжения 28 В и выключает преобразователь. Для повторной попытки его включения необхо­димо выключить, а затем опять включить питание схемы. Выпускается целое семейство близких к микросхеме МР3204 по параметрам и схемотехнике.