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고휘도 LED 드라이버 마이크로 회로. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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LED를 켜는 것은 어렵지 않습니다. 제한 저항을 통해 전원에 직접 연결하는 것으로 충분하기 때문입니다. 그러나이 방법은 제한 저항에 큰 전압 강하가 발생하여 큰 손실이 발생하기 때문에 매우 비경제적입니다. 또한 LED를 통과하는 전류와 이러한 포함으로 인한 빛의 밝기는 매우 불안정합니다. LED 발광의 효율성과 안정성을 높이기 위해 특수 미세 회로의 드라이버가 사용됩니다. 그들 중 일부는 이 기사에서 논의될 것입니다. 저자는 MPS(Monolithic Power Systems)의 여러 드라이버 칩을 고려합니다.

DC/DC 컨버터 기반 드라이버 칩 분류

초고휘도 LED에 전원을 공급하기 위한 드라이버 칩은 LED 손전등에서 휴대폰, 디지털 카메라, 컴퓨터 등에 이르기까지 다양한 복잡성을 지닌 장치에서 찾을 수 있습니다. LED의 가장 일반적인 용도 중 하나는 LCD 디스플레이용 LED 백라이트 회로입니다. 자체 전원 장치용 드라이버는 일반적으로 효율성이 높습니다(90% 이상). 조정 가능한 스위칭 DC/DC 부스트 또는 벅-부스트 컨버터입니다. 전압 부스트 회로와 유도 드라이버가 있는 소위 용량성 드라이버를 찾을 수 있습니다. 일반적으로 출력 전류(즉, LED 전류)의 안정화를 사용하여 LED의 안정적인 밝기를 보장합니다. 드물게 LED의 전압 안정화가 이를 위해 사용됩니다.

용량성 부스트 컨버터는 전하 펌프 컨버터라고도 합니다. 이것은 해외 기술 문서 및 문서에서 이러한 회로를 나타내는 영어 용어 Charge Pump의 문자 그대로 번역된 것입니다. 벅-부스트 컨버터로 작동할 수 있습니다. 차지 펌프 드라이버의 확실한 장점은 단순성과 저렴한 비용입니다.

드라이버는 또한 부스트-로우 DC/DC 컨버터로 유도성 SEPIC 아키텍처 컨버터(단일 종단 1차 인덕터 컨버터)를 사용하며, 이 컨버터의 장점은 전압 부스트 회로가 있는 컨버터보다 출력 전류와 효율이 다소 높다는 점입니다. 부스트 컨버터는 또한 저전압 전력 애플리케이션에서 주로 사용됩니다. 그들은 다른 평균 지표와 함께 높은 효율과 큰 출력 전류를 가지고 있습니다. [1]에 주어진 DC/DC 컨버터의 드라이버 기능은 표 XNUMX에 요약되어 있습니다.

표 1. DC/DC 컨버터 기반 드라이버의 특징

변환기 유형 복잡성 비용 Размеры 효율성 출력 전류
승압 회로가 있는 컨버터(차지 펌프) 낮은 낮은 작은 평균 작은
SEPIC 컨버터 높은 높은 평균 이상 평균 이상
부스트 컨버터 평균 평균 평균 높은
벅 컨버터 평균 평균 평균 높은 평균

가전 ​​제품의 강압 컨버터는 LED 드라이버로 거의 사용되지 않습니다. 따라서 Monolithic Power Systems의 미세 회로에서 나머지 세 가지 유형의 드라이버 회로 기능을 더 자세히 고려할 것입니다.

MPS의 전압 부스트 회로(충전 펌프)로 초고휘도 LED에 전력을 공급하기 위한 드라이버

MP1519 칩은 2,5 ~ 5,5V 소스로 구동되는 전압 부스트 회로(충전 펌프)로 1개의 백색 LED에 전원을 공급하는 드라이버입니다(그림 XNUMX 참조).

고휘도 LED 드라이버 IC
쌀. 1. MP1519 칩의 기능 다이어그램(확대하려면 클릭)

초소형 회로는 16x16mm 크기의 소형 3핀 QFN3 패키지로 제조됩니다. 이 미세 회로의 핀 용도는 표 2에 나와 있습니다.

표 2. MP1519 칩의 핀 용도

출력 번호 지정 예약
1 LED4 LED 양극 출력 4
2 NC 미사용
3, 10 GND "지구"
4 C1A 승압 커패시터 C1의 양극 단자에서
5, 13 배트 공급 전압 입력 2,5...5,5 V
6 C2A 승압 커패시터 C2의 양극 단자에서
7 C1B 승압 커패시터 C1의 음극 단자에서
8 LEDC LED 음극으로의 출력(공통)
9 C2B 승압 커패시터 C2의 음극 단자에서
12 EN LED 활성화 및 디밍을 위한 입력
14 LED1 LED 양극 출력 1
15 LED2 LED 양극 출력 2
16 LED3 LED 양극 출력 3

MP1519 IC에는 배터리 전압 센서, 제어 컨트롤러, 전류 생성기, 금지 구역 기준 전압 소스(ION), XNUMX개의 LED 전류 소스(안정기) 및 전압 부스트 회로가 포함되어 있습니다.

마이크로 회로 내부의 각 LED와 직렬로 전류 안정기 (전류 소스-전류 소스)가 켜지고 전류 생성기가 네 가지 전류 소스 모드를 모두 제어합니다. 제어 컨트롤러는 부스트 모드, "소프트" 스타트 등의 자동 선택을 제공합니다. 전압 부스트 회로는 공급 전압을 1,3MHz 펄스로 변환하고, 이 펄스는 정류되어 저장 커패시터 C1 및 C2를 충전합니다. 전압 부스트 회로를 사용하여 LED에 전원을 공급할 때 배터리 전압이 이러한 커패시터의 전압에 추가됩니다. 전압 부스트 회로의 올바른 작동을 위해 커패시터 C1과 C2는 동일한 커패시턴스를 가져야 합니다. MP1519 칩의 기능 중 하나는 전압 부스트 비율(1x, 1,5x 및 2x)의 자동 전환입니다. 이는 최적의 효과적인 전류 안정화를 제공하므로 공급 전압이 변경될 때(예: 노후화 또는 배터리 교체 중) LED의 밝기를 제공합니다. 이를 위해 작동 중에 마이크로 회로는 LED의 전류와 배터리 전압을 지속적으로 모니터링합니다.

배터리 과부하를 방지하기 위해 MP1519 칩은 부스트 ​​모드의 "소프트" 시작 및 "소프트" 전환을 사용합니다.

LED의 전류는 저항 R1에 의해 설정되며 저항은 다음 공식으로 계산할 수 있습니다.

R1(k옴) = 31,25/ILED(엄마)

핀에 2,5 ~ 5,5V의 공급 전압이 있는 경우. IC의 5 및 13에서이 마이크로 회로의 EN 허용 입력 (핀 12)에 고전압 레벨을 적용하여 드라이버를 켭니다. 전원을 켜면 MP1519 마이크로 회로의 컨트롤러가 공급 전압의 크기, LED 전류를 분석하고 하나 또는 다른 전압 부스트 모드를 켭니다. 드라이버는 핀의 낮은 수준에서 꺼집니다(LED 꺼짐). 12 µs의 지연이 있는 30.

EN 입력은 LED의 아날로그 및 PWM 디밍 모두에 사용할 수 있습니다. 미세 회로의 끄기 지연이 필요한 것은 PWM 디밍을 위한 것입니다. 이를 위해 50Hz ... 50kHz 주파수의 외부 제어 PWM 신호가 활성화 입력 EN에 적용됩니다. 제어 신호 펄스가 종료되면 LED의 전류와 밝기가 30µs 이내에 점차적으로 50으로 감소합니다. 제어 펄스의 듀티 사이클이 클수록 LED의 평균 밝기는 낮아집니다. 50kHz 이상의 제어 신호 주파수에서는 밝기가 비효율적으로 조절되고 XNUMXHz 미만의 주파수에서는 LED 깜박임이 눈에 띄게 됩니다.

핀의 아날로그 디밍용. 11 MP1519에는 분압기 R2 R1을 통해 일정한 조정 전압이 공급됩니다(그림 2 참조). 분배기 R0 R3의 입력에서 이 전압을 2에서 1V로 변경하면 LED 전류를 0에서 15mA로 변경할 수 있습니다.

고휘도 LED 드라이버 IC
쌀. 2. 정전압 디밍 회로

MPS는 MP1519와 회로 및 핀아웃이 유사한 두 개의 마이크로 회로를 더 생성합니다. 이들은 MP1519L 및 MP3011입니다.

MP1519L 칩은 1519개의 흰색 LED로 작동하도록 설계되었으며 MP1519L 핀이 MP1와 다릅니다. 16은 사용하지 않습니다. QFN3(3x16mm) 및 TQFN3(3x3011mm) 패키지로 제공됩니다. MP14 칩은 16개의 백색 LED에서만 작동하도록 설계되었습니다. 이 칩도 핀을 사용하지 않습니다. 3. 이 칩은 QFN3 패키지(XNUMXxXNUMXmm)로 제공됩니다.

MPS의 승압(부스트, 승압) DC/DC 컨버터를 기반으로 하는 초고휘도 LED에 전원을 공급하기 위한 드라이버

MP2481 칩에 대한 자세한 설명은 [2]에서 찾을 수 있으므로 다음 칩을 고려하십시오. MP3204, MP3205, MP1518, MP1523, MP1528, MP1521, MP1529 및 MP1517.

MP3204 초소형 회로는 고전적인 DC/DC 부스트 컨버터로, 입력 전압이 2,5 ~ 6V인 경우 직렬 연결된 LED에서 최대 21V의 정전압을 얻을 수 있습니다. 최대 3204개의 LED를 MP3에 연결할 수 있지만 최적의 제어를 위해 제조업체는 XNUMX개의 흰색 LED를 초소형 회로의 출력에 연결할 것을 권장합니다(그림 XNUMX 참조).

고휘도 LED 드라이버 IC
쌀. 3. MP3204 칩을 켜는 방식

마이크로 회로에는 1,3MHz 발진기, PWM, 피드백 신호 증폭기, 전류 센서의 신호 증폭기 및 전계 효과 트랜지스터 출력 스위치가 포함되어 있습니다. 소형 TSOT23-6 패키지로 제조됩니다. 이 미세 회로의 핀 용도는 표 3에 나와 있습니다.

표 3. MP3204 칩의 핀 용도

출력 번호 지정 예약
1 SW 출력 키 드레인 출력
2 GND "지구"
3 FB 피드백 입력
4 EN 입력을 활성화(활성화)합니다. 활성 수준 - 높음
5 OV 과전압 보호 입력
6 IN 공급 전압

MP3204용 드라이버(그림 3)는 다음과 같이 작동합니다. EN 활성화 입력(핀 4)에 하이 레벨을 적용하면 마이크로 회로가 켜집니다. 출력 키(핀 1 및 2)가 닫히면 L1 인덕터를 통해 전원에서 증가하는 전류가 흐르고 인덕터 코어에 자기장이 생성됩니다. 출력 스위치가 열리면 자체 유도 EMF가 인덕터에 나타나며(그림 4의 오른쪽에 "+", 왼쪽에 "-") 회로의 공급 전압에 추가됩니다. 이 총 전압으로 저장 커패시터(C1)는 다이오드(D2)를 통해 충전된다. 이 커패시터의 전압은 직렬 연결된 LED에 전원을 공급하는 데 사용됩니다.

세라믹 커패시터는 일반적으로 입력 필터 커패시터 C1과 출력 C2의 저장 커패시터로 사용됩니다. 2uF 스토리지 커패시터 C0,22는 대부분의 애플리케이션에 충분하지만 1uF까지 늘릴 수 있습니다. 초크 L1은 DC 저항이 작아야 합니다. 위치 D1에는 100 ... 200 mA의 직류를 가진 쇼트키 다이오드가 설치됩니다. LED와 직렬로 연결된 저항 R1은 LED용 전류 센서로 사용됩니다. LED의 전류를 안정화하기 위해 이 전류에 비례하는 R1의 전압이 마이크로 회로의 피드백 입력 FB에 공급됩니다. 저항 R1의 저항은 LED의 전류를 설정합니다.

저항 R1의 저항에 대한 LED 전류의 의존성은 표 4에 나와 있습니다.

표 4. R1에 대한 LED 전류의 의존성

LED 전류, mA 저항기 R1,
1 104
5 20,8
10 10,4
15 6,93
20 5,2

전원을 켰을 때 과부하로부터 전원 공급 장치를 보호하기 위해 마이크로 회로에는 소프트 스타트 회로가 내장되어 있습니다.

이 칩은 아날로그 및 PWM 디밍을 제공하며 밝기를 조정하는 세 가지 방법이 있습니다. 아날로그 조정의 경우 그림에 표시된 회로. 4.

고휘도 LED 드라이버 IC
쌀. 4. 아날로그 디밍 회로

제어 전압이 2에서 0V로 변경되면 LED 전류가 0에서 20mA로 변경됩니다.

아날로그 디밍 외에도 두 가지 PWM 디밍 방법을 사용할 수 있습니다.

첫 번째 방법의 핵심은 최대 1kHz 주파수의 PWM 신호가 EN 입력(핀 4)에 직접 적용된다는 것입니다. LED의 전류와 밝기는 제어 PWM 펄스의 듀티 사이클에 반비례합니다. 즉, 이러한 펄스의 지속 시간에 정비례합니다.

두 번째 방법에서는 주파수가 1kHz 이상인 PWM 신호가 격리 필터를 통해 FB 피드백 입력(핀 3)에 공급됩니다(그림 5 참조).

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쌀. 5. FB 입력의 PWM 디밍 회로

초소형 회로는 2,25V의 응답 임계값과 92mV의 히스테리시스로 입력 전압이 감소할 때(저전압 잠금) 과부하 보호 기능이 있으며, 예를 들어 LED 중 하나가 파손된 경우 출력 전압을 초과하는 과부하 보호 기능이 있습니다. 이를 위해 변환기의 출력 전압이 OV 보호 회로(핀 5)의 입력에 적용됩니다. 이 보호 기능은 출력 전압이 28V일 때 활성화되고 인버터를 끕니다. 켜기를 다시 시도하려면 회로의 전원 공급 장치를 껐다가 다시 켜야 합니다.

MP3205 마이크로 회로는 MP3204와 달리 출력 전압 보호 및 OV 입력이 없으며 3205핀 TSOT5-23 패키지로 제조됩니다. 핀. 이 마이크로 회로의 TSOT5-5 케이스 중 23개는 위치 및 목적 측면에서 핀에 해당합니다. TSOT5-6 패키지의 3204 MP23 칩.

MP3204 및 MP3205 마이크로 회로에 대한 매개 변수 및 회로가 매우 가까운 MP1518 및 MP1523 마이크로 회로는 최대 6개의 LED를 제어하도록 설계되었습니다. MP1518은 TSOT23-6 및 QFN-8 패키지로 제공됩니다. TSOT1518-23 패키지의 MP6 칩은 핀이 MP3204와 완전히 동일합니다.

MP1523 칩은 TSOT23-6 패키지로만 제조되며 MP1518과 많은 차이점이 있습니다.

MP1523 칩의 핀아웃은 MP3205와 실질적으로 동일하지만 핀이 다릅니다. 5(BIAS) MP1523은 거의 핀처럼 전원 공급 장치의 플러스(2,7 ... 25V)에 연결할 수 있습니다. MP5 칩의 3205(IN) 또는 회로의 출력(캐소드 D1)으로. 후자의 경우 MP1523 마이크로 회로에는 28V 임계값으로 출력 전압을 초과하는 과부하 보호 회로가 있습니다. LED와 직렬로 연결된 전류 센서 저항은 이 마이크로 회로에 대해 20옴의 저항을 가져야 합니다. MP1523에는 LED 디밍 회로가 없습니다.

9개의 LED에 전원을 공급하기 위한 또 다른 승압 드라이버는 MP1528 칩(칩이 MP6DK로 표시된 3x3mm QFN8 패키지 또는 MSOP1528)에서 수행됩니다. MP1528의 핀 할당은 표 5에 나와 있습니다.

표 5. 미세 회로 핀의 목적

출력 번호 지정 예약
QFN6 MSOP8
1 2 FB 피드백 입력
2 3 GND "지구"
3 4 SW 출력 키 드레인 출력
4 5 바이어스 공급 전압 입력(바이어스) IC. OV 보호를 사용하는 경우 음극 D1에 연결하고 그렇지 않으면 전원 공급 장치에 연결합니다.
5 6 EN 입력을 활성화(활성화)합니다. 활성 수준 - 높음
6 7 BRT 아날로그 및/또는 PWM 디밍 입력
- 1, 8 NC 사용하지 않음

MP1528 마이크로 회로의 일반적인 스위칭 회로는 위에서 설명한 다른 드라이버와 약간 다릅니다(그림 6 참조).

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쌀. 6. MP1528DQ 칩을 켜는 방식(QFN6 패키지)

LED의 최대 밝기를 보장하려면 BRT 입력에 1,2V 이상의 전압을 적용해야 합니다 최대 밝기에서 LED의 전류는 저항 R1에 의해 결정되며 저항은 다음 공식으로 계산할 수 있습니다.

R1(k옴) = 유와트/(3 나LED(엄마))

아날로그 디밍은 BRT 핀의 DC 전압을 0,27V에서 1,2V로 변경하여 수행됩니다.

PWM 디밍을 제공하기 위해 주파수가 100~400Hz인 PWM 신호가 BRT 입력에 인가되며, 그 로우 레벨은 0,18V를 초과하지 않아야 하고 하이 레벨은 1,2V 이상이어야 합니다.

초소형 회로는 응답 임계값이 40V인 출력 전압 초과에 대한 보호 기능과 입력 전압 저하(작동 임계값 2,1 ... 2,65V)에 대한 보호 기능 및 임계값 160°C의 온도 보호 기능이 있습니다.

MPS의 DC-DC 컨버터에서 가장 강력한 드라이버 중 하나는 MP1529 칩입니다(MP1517만 고려 중인 IC보다 강력함). MP1529 칩은 디지털 카메라, 캠코더 및 디지털 카메라가 내장된 휴대폰에 사용되기 때문에 독자들에게 특히 흥미로울 것입니다. 직렬로 연결된 XNUMX개의 흰색 초고휘도 LED 체인(라인)을 구동할 수 있습니다.

1개 LED 중 2개 라인(LED3 및 LEDXNUMX)은 각각 액정(LCD) 표시등 백라이트에 사용되며, XNUMX개 LED 중 세 번째(LEDXNUMX)는 플래시 및 어두운 곳에서 물체를 비추는 데 사용됩니다(미리 보기 모드).

MP1529 마이크로 회로의 공급 전압은 2,7 ... 5,5V이고 출력 전압은 25V입니다. 임계 값이 28V 인 출력 전압을 초과하는 것을 방지하고 임계 값이 2 ... 2,6V이고 히스테리시스가 210mV 인 입력 전압을 낮추는 것을 방지합니다. MP1529는 또한 온도 보호(160°C) 기능이 있으며 16x4mm QFN4 패키지로 제공됩니다. MP1529 핀의 용도는 표 6에 나와 있으며 일반적인 스위칭 회로는 그림 7에 나와 있습니다. XNUMX.

표 6. MP1529 칩의 핀 용도

출력 번호 지정 예약
1 EN1 입력 1과 2를 활성화합니다(표 8 참조). 내부 풀업 저항이 있음
2 EN2
3 COMP PWM 스테이지의 입력에서 스토리지 커패시터로의 비교기 출력
4 SS 소프트 스타트 회로(PWM 타이머)의 콘덴서에
5 LED3 4개의 LED 체인으로 출력 3(깜박임)
6 GND "지구"
7 LED2 6개의 LED 체인으로 출력 2(디스플레이 백라이트)
8 LED1 6개의 LED 체인으로 출력 1(디스플레이 백라이트)
9 ISET1 LED1 / LED2 / LED3 LED 회로의 전류를 각각 최대 30, 150 및 150mA로 설정하는 저항 연결 단자
10 ISET2
11 ISET3
12 OUT 과부하 보호 회로 입력
14 SW 출력 키 드레인 출력
16 IN 공급 전압 입력
13,15 PGND 전원 장치의 "지구"

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쌀. 7. MP1529 칩을 켜는 방식

활성화 입력 EN1 및 EN2는 다양한 모드를 활성화하는 데 사용됩니다. 두 입력이 모두 낮은 로직 레벨 L(0,3V)이면 16개의 LED가 모두 꺼집니다. EN2 입력이 낮게 유지되고 EN1이 높은 레벨 H(1,4V)로 설정되면 플래시 LED(LED3)가 꺼진 상태로 유지되고 12개의 백라이트 LED(LED1 및 LED2 체인)가 최대한 밝게 빛납니다.

백라이트 LED의 최대 밝기 및 전류는 RS1 저항기(핀 9에 연결됨)의 저항에 의해 설정됩니다. 동시에 주파수가 1 ... 1kHz 인 제어 PWM 신호가 EN50 입력에 적용되면이 신호의 듀티 사이클에 따라 백라이트 LED 조명의 밝기가 변경됩니다. 인에이블 입력 EN2가 낮은 로직 레벨로 설정되면 조명 모드(미리보기)에서 3개의 LED 체인(LED3)이 추가로 켜집니다. 이 경우 LED2 LED의 전류는 RS10 저항(핀 1)의 저항에 의해 결정됩니다. EN2 입력에 로우 레벨을 적용하고 EN1 입력에 하이 레벨을 적용하면 백라이트 LED LED2 및 LED3가 꺼지고 LED3 LED가 최대한 밝게 켜집니다(플래시 모드). 이 모드에서 LED3 LED의 전류는 RS11 저항(핀 XNUMX)의 저항에 의해 설정됩니다.

저항 RS1, RS2 및 RS3의 저항(kΩ 단위)은 다음 공식으로 계산됩니다.

RS1 = (950USET를)/나LED_BL

RS1 = (1100USET를)/나LED_PV

RS1 = (1000USET를)/나LED_FL

어디서 유SET를 - 내부 기준 전압 1,216V, ILED_BL - 백라이트 LED 회로 LED1 또는 LED2 중 하나의 전류(mA), ILED_PV - 조명 모드에서 LED3 LED의 전류(mA), ILED_FL- 플래시 모드에서 LED3 LED의 전류(mA).

인에이블 입력 EN1529 및 EN1의 로직 레벨에 따른 MP2 칩의 작동 모드에 대한 정보는 표 7에 요약되어 있습니다.

표 7. EN1529 및 EN1 입력의 신호에 따른 MP2 칩의 작동 모드

제도 입구 LED 스트링
EN1 EN2 LED1 и LED 2 LED3(플래시)
껐다 L* L 껐다 껐다
뒷등 H*(PWM) L 활성화됨(PWM 모드) 껐다
백라이트 및 조명 H(PWM) H 활성화됨(PWM 모드) 조명 전류
플래시 L H 껐다 플래시 전류

* L - 낮은 수준, H - 높은 수준

커패시터 C1 및 C2는 각각 회로의 입력 및 출력에 있는 필터의 저장 커패시터이고, C3은 PWM 단계의 입력에 있는 제어 전압 필터의 저장 커패시터(이 PWM은 출력 전압 안정화 제공), C4는 소프트 스타트 회로의 커패시터(PWM 타이머)입니다.

공급 전압이 1521V인 MP2,7 칩을 사용하면 최대 9개의 초고휘도 LED와 5V의 공급 전압으로 최대 15개의 초고휘도 LED를 연결할 수 있습니다. IC의 최대 공급 전압은 25V입니다. MP1521은 MSOP10(MP1521EK) 및 QFN16(MP1521EQ) 패키지로 제공됩니다. 이 미세 회로 핀의 목적은 표 8에 나와 있으며 9 개의 LED에 전원을 공급하는 스위칭 회로는 그림 8에 나와 있습니다. XNUMX.

표 8. MSOP1521, QFN10(16x3mm) 패키지에서 MP3 칩의 핀 할당

출력 번호 지정 예약
MSOP QFN
1 16 IN 공급 전압 입력. UBATT < 3V이면 IN이 출력에 연결됩니다.
2 2 EN 입력을 활성화(활성화)합니다. 활성 레벨 - 높음(1...10V)
3 4 REF 1,23μA 부하 용량의 200V 기준 출력
4 5 BRT 아날로그 및/또는 PWM 디밍 입력
5 7 FB3 직렬로 연결된 3개의 LED 스트링에 대한 피드백 입력. XNUMX개 또는 XNUMX개의 LED 스트링을 연결할 때 사용하지 않는 입력은 사용 중인 모든 입력에 연결해야 합니다.
6 8 FB2
7 9 FB1
8 10 OLS 부하 차단 시 과전압 보호 입력(Open Load Shutdown)
9 11, 12 GND "지구"
10 14 SW 출력 키 드레인 출력
- 1, 3, 6, 13, 15 체크 안함 사용하지 않음

고휘도 LED 드라이버 IC
쌀. 8. MSOP1521 패키지의 MP10 칩을 켜는 방식

저항 R1, R2 및 R3(그림 8)은 LED 전류 센서입니다.

아날로그 디밍의 경우 0,3 ~ 1,2V 범위의 EN 입력에 전압이 적용되고 PWM 디밍의 경우 주파수가 100 ~ 400Hz인 PWM 신호가 0,18V 이하의 낮은 수준과 1,2V 이하의 높은 수준으로 적용됩니다.

MP1517 칩의 부스트 컨버터 및 SEPIC 유형 컨버터

제조업체는 MP1517 칩을 DC/DC 부스트 컨버터뿐만 아니라 SEPIC(Single-Ended Primary Inductance Converter) 컨버터로도 사용할 것을 권장합니다. 이 마이크로 회로의 공급 전압은 2,6 ~ 25V 범위에 있습니다. 16x4mm 크기의 QFN4 패키지로 제조됩니다. MP1517 칩의 핀 할당은 표 9에 나와 있으며 일반적인 스위칭 회로는 그림에 나와 있습니다. 9.

표 9. MP1517 칩의 핀 용도

출력 번호 지정 예약
1 COMP RC 필터에 대한 안정화 회로의 오차 증폭기 출력
2, 6, 14 NC 사용하지 않음
3 BP 2,4V 내부 디커플링 커패시터 연결 핀
4 EN 입력을 활성화(활성화)합니다. 활성 레벨 - 높음(1,5V 이상)
5, 13 SGND 신호 부분의 "지구"
7 OLS 부하 차단 시 과전압 보호 입력(Open Load Shutdown)
8 IN 공급 전압 입력. 너라면배트 작으면 IN이 출력에 연결됩니다.
9, 10 SW 출력 키 드레인 출력
11, 12 PGND 전원 장치의 "지구"
15 SS 소프트 스타트 커패시터에
16 FB 피드백 입력

고휘도 LED 드라이버 IC
쌀. 9. 1517개의 LED에 전원을 공급하기 위해 MP18 칩을 켜는 일반적인 회로

이 회로는 직렬로 연결된 6개의 LED 중 하나의 전류 센서가 LED 전류를 안정화하는 데 사용된다는 점에서만 이전 회로와 다릅니다(그림 8 또는 1517 참조). 따라서 MP10에서 SEPIC 유형의 DC / DC 변환기 회로에 대한 설명에 대해서만 자세히 설명합니다 (그림 XNUMX 참조).

고휘도 LED 드라이버 IC
쌀. 10. 칩 MP1517의 DC/DC 컨버터 유형 SEPIC

SEPIC 컨버터의 특징은 출력 전압이 입력 전압보다 높거나 낮을 수 있다는 것입니다. 이는 커플링 커패시터 C8([3, 4] 참조)의 존재에 의해 보장됩니다. 그림의 계획. 10은 입력 전압이 3,3V에서 3V로 변경될 때 출력에서 ​​4,2V의 전압을 생성합니다. 모든 SEPIC 유형 컨버터는 스위칭 부스트 컨버터를 기반으로 조립되며 이는 아래 다이어그램에서 쉽게 볼 수 있습니다. 또한 이 부스트 컨버터(L1, D2)는 마이크로 회로 자체에 전원을 공급하는 데 사용됩니다.

MP1517 SEPIC 컨버터가 정상 상태에서 어떻게 작동하는지 봅시다.

이전 작업의 결과 전계 효과 트랜지스터의 MS 내부 키가 잠금 해제 될 때까지 커패시터 C8이 충전됩니다 ( "+"- 그림 10의 왼쪽, "-"- 오른쪽). 이 키가 열리면 변화하는 자기장의 에너지가 축적되는 인덕터 L8를 통해 C2이 방전됩니다. 또한 인덕터 L1은 자기 에너지를 축적하여 마이크로 회로의 동일한 내부 키를 통해 전원에서 증가하는 전류가 흐릅니다. 키가 인덕터 L1에 잠기면 EMF가 나타나("+" - 오른쪽, "-" - 왼쪽) 전원 전압이 합산되고 C8("+" - 왼쪽, "-" - 오른쪽)이 D1 및 커패시터 C2를 통해 충전됩니다. 또한 EMF는 L2에 나타나며("+" - 상단, "-" - 하단) C2에서 D1까지 충전합니다. 마이크로 회로의 내부 키가 다음에 잠금 해제되면 프로세스가 반복됩니다.

컨버터 출력(C2)의 전압 값은 주로 키 제어 펄스의 듀티 사이클과 부하 전류에 따라 달라집니다.

R1 R2 - 출력 전압 안정화를 제공하는 피드백 전압 분배기, C6 - 오류 전압 필터 커패시터. C5는 디커플링 저항이고 C4는 소프트 스타트 커패시터입니다.

문학

  1. Deng K. "용량성 및 유도성 DC 컨버터 비교". "전자 부품". 8번. 2007.
  2. Tsvetkov D. "고출력 LED에 전원을 공급하기 위한 조정 가능한 새로운 DC/DC 컨버터". "현대 전자". 9년 2008월호.
  3. Ioff D. "SEPIC 토폴로지를 사용한 임펄스 전압 변환기 개발". "구성 요소 및 기술". 9번. 2006.
  4. Ridley R. "SEPIC 변환기 분석". "구성 요소 및 기술". 5번. 2008.

저자: I. Bezverkhny

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