Ledmeghajtó áramkörök

2014.08.20 14:26

Az elektronikával, vagy még inkább a digitális technikával való ismerkedés (legyen az egy „szimpla” erősítő építése, vagy egy mikrokontrolleres rendszer építése és programozása) első lépése szokott lenni a „villogtassunk LED-eket!” felkiáltás. Aztán persze gyorsan eljön a következő fokozat: felhorgad bennünk a vágy minél profibb LED-es világítások tervezésére. A LED-ek igen praktikus alkatrész. Egyszerű, kis helyen elfér, hosszú élettartamú, és gazdaságosan üzemeltethető. Persze mindez csak akkor igaz, ha betartjuk a munkaponti áramra vonatkozó előírásokat. Már néhány százalékos „túláram” is jelentős élettartam csökkenést okoz. (Ezért nem bírnak az olcsóbb LED-es fényforrások 10.000 órát, csak 500-at(!)) További problémákat vet fel a fényerő szabályozás, és a nagy fényerejű teljesítmény LED-ek energiaellátása is.

Így fontos minél hamarabb megismerkedni a LED-ek meghajtásának problémáival.

Ahhoz, hogy egy LED világítson, adott nagyságú nyitóirányú feszültséget kell „rákötni”, hogy azon megfelelő nagyságú nyitóáram folyjék. A LED fényessége általában - bizonyos határok között- egyenesen arányos az áramával. Ezt az áramot kell biztosítania a ledmeghajtó áramkörnek.

Nézzük meg, hogy milyen ledmeghajtó megoldásokat alkalmazhatunk!

Lineáris meghajtók:

A lineáris meghajtókat könnyen építhetünk lineáris feszültségszabályozó áramkörök felhasználásával. A stabil feszültséget adó kimenetét egy ellenálláson keresztül összekötjük a földdel. Ezen az ellenálláson állandó nagyságú áram fog folyni, amelyet a feszültségszabályozó referencia feszültsége és az ellenállás nagysága határoz meg. Ezzel az árammal stabilan meghajthatjuk a LED-ünket.

Előnyük, az egyszerű kivitel, hátrányuk a kis hatásfok valamint a bemeneti fezsültségnél kisebb kimeneti feszültség.

Kapcsolóüzemű meghajtók:

Vannak olyan esetek, amikor a bemeneti feszültségnél nagyobb kimeneti feszültségre van szükségünk. Ilyenkor kapcsolóüzemű tápegységet kell alkalmaznunk.

Előnye, hogy a bemeneti feszültségnél nagyobb feszültséget képes szolgáltatni, jobb a hatásfoka, hátránya a bonyolultabb felépítés és  a magasabb ár.

Impulzusszélesség-modulált fényerő szabályozás (PWM):

Ha a LED-ek fényét széles tartományban szeretnénk változtatni úgy, hogy elkerüljük a LED színének változását, akkor impulzusszélesség modulációt kell alkalmaznunk. A moduláció során négyszögimpulzusok kitöltési tényezőjét változtatjuk, így szabályozzuk a LED meghajtó áramkörének átlagos kimeneti áramát és a meghajtott LED-ek fényerejét.

 

Ledvezérlő chipek:

Linear Technology(LT) - LTM8040:

  •  9×15×4,32 mm-es befoglaló méretű tokozat
  • meghajtóáram 0…1 (A) tartományban beállítható, teljes terhelőáramnál ±2% pontossággal
  • védett a ledlánc megszakadása ellen
  • bemeneti feszültségtartomány (4…36V):

o   2 Li-ion cella

o   egyenirányított 12V-os váltakozó feszültség

o   24V ipari egyenfeszültség

  • kimeneti feszültségtartomány: 2,5……13V
  • fényerőszabályozás

o   analóg módon

o   PWM-el (400:1 tartományban) – kapcsolási frekvencia 500Hz-2kHz

 

Infineon - BCR450

  • 2,5×2,9×1,1 mm-es befoglaló méretű tokozat
  • meghajtóáram 0,1…1 (A) tartományban beállítható, teljes terhelőáramnál ±10% pontossággal
  • túlmelegedés, túláram és túlfeszültség ellen egyaránt véd
  • bemeneti feszültségtartomány (8…27V):

o   2 Li-ion cella

o   egyenirányított 12V-os váltakozó feszültség

o   24V ipari egyenfeszültség

  • kimeneti feszültségtartomány: 0……6V
  • fényerőszabályozás

o   analóg módon

o   PWM-el – kapcsolási frekvencia 0Hz-1000Hz

Fairchild Semiconductor - FSEZ1016A

  • 5×6,2×1,75 mm-es befoglaló méretű tokozat
  • meghajtóáram max 1(A) túlmelegedés és túlfeszültség ellen egyaránt véd
  • bemeneti feszültségtartomány (0…30V):
  • kimeneti feszültségtartomány: a beépített MOSFET 600V – ig terhelhető
  • fényerőszabályozás

o   PWM-el – kapcsolási frekvencia 35kHz

 

Forrás:

Magyar Elektronika

www.fairchildsemi.com

www.infineon.com

www.linear.com