DRIVER LED AD ALTA EFFICIENZA

NE555   Schema per Realizzare un Driver LED ad Alta Efficienza con l’Integrato LM3405A per LED ad Alta Potenza…

 

 

 
 





 

INTRO

Il seguente schema permette di realizzare un driver per uno o due led ad alta potenza con una efficienza molto alta compresa tra il 90% e il 78%. L’integrato è uno step down con corrente costante massima di 1A. All’interno dispone di un riferimento di tensione da 0.205V che serve per misurare la corrente assorbita da i LED insieme ad una resistenza di sensing.

La frequenza di switch è molto alta in modo tale da avere induttori e condensatori di uscita molto piccoli in valore. La tensione massima è di 22V quindi l’integrato può pilotare 5 LED in serie. La tensione minima è 3V e in questo caso si può alimentare un solo LED. L’integrato dispone di un abilitazione che fa anche da PWM per regolare la luminosità e inoltre dispone delle protezioni da sovracorrenti e da elevate temperature.

L’integrato oltre che come driver LED può essere usato come generatore di corrente costante. Nel seguente articolo vengono mostrati tre schemi applicativi e la realizzazione di uno di essi.



 

SCHEMA

Il primo schema, per tensioni di ingresso nell’interno di 5V, è il seguente:

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Il condensatore C1 è il filtro della tensione di ingresso e si consiglia di usare un condensatore da 10µF con basso ESR. D2 e C3 servono per creare una tensione maggiore di Vin sul pin BOOST che serve per accendere con bassa resistenza gli switch interni all’integrato. L’uscita SW è l’uscita PWM che genera la corrente per pilotare il LED.

L1, D1 e C2 formano il circuito di step-down. D1 deve essere un diodo Zener a bassa caduta di tensione e bassa corrente inversa per garantire una buona efficienza, inoltre deve avere una corrente almeno doppia di quella di uscita. L1 si calcola come in figura dove Vout è la tensione del diodo LED, VD1 è la caduta sul diodo D1, IF è la corrente del LED, r si calcola come d figura mentre fSW è la frequenza del circuito ovvero 1.6MHz.

Il condensatore C2 deve essere a basso ESR e deve avere un valore minore di 3.3µF vista l’elevata frequenza, quindi si consiglia un condensatore da 2.2µF ceramico. C3 basta che sia da 10nF e C4 da 1µF.

La resistenza R1 è la resistenza di sensing e serve per far si che vi sia una corrente costante che scorre nel LED. La VFB è da 205mV.

Supponiamo di avere un LED da 500mA e tensione 3V con una tensione di ingresso di 5V, R1 avrà un valore di R1=0.205/0.5=0.41 Ohm, l’induttore L invece L=(3+0.4)/(0.5×0.5×1600000)=7µH. Sia per D1 che per D2 si può usare un diodo 1N5819 mentre C1=10µF, C3=10nF, C2=1µF, C4=1µF.

Se invece la tensione di alimentazione è di 12V allora si usa il seguente schema:

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I valori dei componenti sono calcolati nello stesso modo del caso precedente, solo che questa volta la tensione di BOOST viene presa dalla tensione di uscita visto che D2 è connesso tra l’uscita e il pin di BOOST. Lo schema realizzato su breadbord usa la seguente configurazione e ha il seguente aspetto:

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Il LED ha una corrente di 200mA e una tensione di 3.4V, quindi R1 = 0.205/0.200= 1 Ohm, r = 0.7, L=(3.4+0.4)/(0.2×0.7×1600000)=17µH. Sia per D1 che per D2 sono diodi 1N5819 mentre C1=10µF, C3=10nF, C2=1µF, C4=1µF.

Il terzo schema viene usato per tensione di ingresso elevate:

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In questo caso il diodo Zener D3 ha un valore di 4.7V, mentre R2 deve avere un valore R2=(Vin-4.7)/(0.3xId3max) dove Id3max è la massima corrente del diodo Zener.  C5 deve avere un valore di circa 100nF. Il resto dei componenti è uguale ai casi precedenti.



 

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DRIVER LED AD ALTA EFFICIENZA ultima modifica: 2017-09-22T16:32:31+00:00 da ne555