Реклама на сайте

вход на сайт

Имя пользователя :
Пароль :

Восстановление пароля Регистрация
Драйвера светодиодов компании Maxim. Новые решения
Драйвера светодиодов компании Maxim. Новые решения

Драйверы светодиодов, предлагаемые компанией Maxim, представляют собой интегральные схемы для управления белыми и цветными светодиодами. Эти энергосберегающие, экономически эффективные решения позволяют создавать приложения нового поколения для проекторов, транспортных средств, подсветки ЖК-экранов и осветительных приборов общего назначения. Сегодня номенклатура драйверов компании Maxim включает в себя 28 видов продукции - линейные и импульсные преобразователи (понижающие (buck), повышающие (boost) и SEPIC.


Драйверы обеспечивают прохождение через светодиод стабилизированного номинального тока. Для нормальной и долговечной работы драйверов ток, проходящий через них, должен быть постоянным и не зависеть от колебаний питающего напряжения. В зависимости от типа драйверы рассчитаны на напряжение 10, 12, 24 В и постоянный ток 350, 700 мА и 1 А. Они либо встраиваются в светодиодную лампу, либо располагаются отдельно, чтобы облегчить установку или замену любого другого осветительного оборудования [1].

Драйверы светодиодов большой мощности делятся на две группы: для светодиодов высокой яркости (High Brightness (НВ) LED Drivers) и белых светодиодов (White LED Drivers) и характеризуются различными параметрами (табл.1 и 2, рис.1).

ДРАЙВЕРЫ ДЛЯ СВЕТОДИОДОВ ВЫСОКОЙ ЯРКОСТИ

МАХ16838 - двухканальный драйвер, имеет повышающий SEPIC-стабилизатор (SEPIC - Single-Ended 1 Primary Inductance Converter), два стока тока и пол-| ный набор силовых полевых транзисторов.

Драйвера светодиодов компании Maxim. Новые решения

Рис.1. Области применения драйверов светодиодов высокой яркости


Драйвера светодиодов компании Maxim. Новые решения

Таблица 1. Характеристики драйверов светодиодов высокой яркости [2]


Драйвера светодиодов компании Maxim. Новые решения


Драйвера светодиодов компании Maxim. Новые решения

Таблица 2. Характеристики драйверов белых светодиодов [3]


Оптимизация эффективности преобразования достигается путем адаптации выходного напряжения под энергопотребление светодиодов. Частота пульсаций преобразователя может быть настроена в пределах от 200 кГц до 2 МГц или синхронизирована с внешним тактирующим генератором для улучшения электромагнитной совместимости. Помимо этого, драйвер МАХ16838 оснащен всем необходимым для предотвращения сбоя системы, включая блок обнаружения перегрева, перенапряжения и выхода светодиодов из строя. Например, если на одном из каналов произошел разрыв или короткое замыкание, драйвер автоматически выключает поврежденный канал, оставляя в исходном состоянии другой. Максимальная сила тока в одном канале составляет 150 мА, а при соединении двух каналов в один сила тока может быть увеличена до 300 мА.

Драйвер сконструирован для эксплуатации в жестких условиях (диапазон рабочих температур от -40 до 125°С). Диапазон доцустимых входных напряжений - от 4,75 до 40 В. Выпускается в термически укрепленных 32-выводных корпусах типа TQFN и TSSOP размером 4x4 мм. Предназначен для использования в автомобильной электронике.

МАХ16816 - высоковольтный, программируемый драйвер. Входное напряжение лежит в области от 5,4 до 76 В. Возможно кратковременное функционирование при 80 В. Драйвер может работать как понижающий, повышающий или понижающий/повышающий регулятор тока. Диапазон рабочих температур от -40 до 125°С. Выпускается в 32-выводном корпусе типа TQFN.

Преимущественно применяется в автоэлектронике, так как отвечает современным требованиям, предъявляемым к последним разработкам в области систем освещения автомобилей (адаптивный передний свет, противотуманные фары и освещение в салоне автомобиля).

МАХ16824 и МАХ16825 - трехканальные драйверы с диапазоном входного напряжения от 6,5 до 28 В (рис.2, 3). Особенностью ИС является наличие трех выходов постоянного тока с открытым стоком (максимальное выходное напряжением 36 В и ток 150 мА), что позволяет подключить три отдельные линейки последовательно соединенных светодиодов. Ток для каждой линейки можно задавать независимо. В схеме МАХ16824 такая возможность поддерживается благодаря трем ШИМ, которые управляют затуханием светодиодов. В схеме МАХ16825 для регулирования выходных токов служит прозрачный трехразрядный регистр-защелка, трехразрядный регистр сдвига и четырехпроводной последовательный интерфейс с пропускной способностью 2 Мбит/с. Последовательный интерфейс позволяет управлять выходами всех каналов при помощи микроконтроллера, а также обеспечивает совместную работу нескольких микросхем.

Драйвера светодиодов компании Maxim. Новые решения

Рис.2. Типовая схема включения МАХ16824


В схемах МАХ16824 и МАХ16825 имеется пассивный элемент с малым падением напряжения, это исключает необходимость применения внешнего мощного транзистора. Точность управления током каждого из трех пассивных элементов ±5%, что обеспечивает отличное равномерное свечение светодиодов. При использовании этих драйверов уменьшаются габариты, сложность и общая стоимость конечного изделия.

МАХ16824 и МАХ16825 включают в себя также стабилизированный источник напряжения 5 В с выходным током до 4 мА и схему защиты от перегрева и перенапряжения. Обе микросхемы выпускаются в 16-выводном TSSOP-корпусе с теплоотводящей поверхностью, обеспечивающей улучшенное рассеивание тепла. Размер корпуса - 4x4 мм. Диапазон рабочих температур от -40 до 85°С. Драйверы широко применяются в промышленном, архитектурном и декоративном освещении, системах внутреннего освещения автомобилей, в подсветке ЖК-дисплеев.

МАХ16839 - недорогой высоковольтный драйвер, обеспечивающий ток до 100 мА. ИС позволяет минимизировать количество внешних компонентов за счет высокой интеграции и наличия схемы обнаружения неисправности. Кроме того, она обеспечивает функциональную совместимость множества драйверов в устройствах с параллельно и последовательно соединенными светодиодами. При широком диапазоне входного напряжения (от 5 до 40 В) МАХ16839 позволяет получить оптимальное по стоимости конечное изделие.

За счет встроенного проходного транзистора и широкого диапазона входного напряжения МАХ16839 поддерживает постоянный ток светодиодов при изменении напряжения, аккумулятора. ИС может выдерживать напряжение в нагрузке до 45 В, величина тока в ней при этом остается постоянной. Для обеспечения высокого качества свечения светодиодов драйвер имеет схему защиты от резких перепадов нагрузки. МАХ16839 имеет детектор обнаружения неисправности. Эта функция очень важна для приложений с множеством драйверов, при отсутствии этой функции при выходе из строя одного светодиода выключаются все.

МАХ16839 выпускается в термически защищенном 8-выводном корпусе типа SO и 6-выводном типа TDFN и работает в расширенном температурном диапазоне от -40 до 125°С. Применяется в автомобильной электронике (задние, боковые фары и сигналы поворота автомобилей).

МАХ16818 - мощный ШИМ-драйвер, требует минимального числа внешних компонентов. Благодаря универсальной структуре драйвера на его основе можно строить понижающие и повы шающие синхронные и асинхронные преобра зователи. Скорость изменения тока - до 20 А/мкс, частота регулирования - 30 кГц.

Драйвера светодиодов компании Maxim. Новые решения

Рис.З. Типовая схема включения МАХ16825


Управление светодиодами осуществляется по среднему значению тока, что позволяет оптимизировать работу MOSFET-ключей согласно их характеристикам и снизить требования к систе мам внешнего охлаждения, когда ток нагрузки достигает 30 А. Дифференциальный датчик обе спечивает прецизионное управление током све тодиода. Внутренний стабилизатор гарантирует работу в широком диапазоне входного напряжения 4,75-5,5 В или 7-28 В, а частота преобразования 1,5 МГц позволяет использовать малогабаритные емкости и индуктивности.

Драйвера светодиодов компании Maxim. Новые решения

Драйвера светодиодов компании Maxim. Новые решения

Рис.4. Типовая схема включения МАХ16831


Особенностью МАХ16818 является наличие противофазного основному выхода драйвера для управления вторым ключом, что дает возможность уменьшить емкость конденсаторов входного и выходного фильтров или снизить пульсации тока. Основные характеристики: программируемая частота преобразования или внешняя синхронизация с частотой 125 кГц - 1,5 МГц, сдвиг фазы выходных сигналов на 180°, встроенные ключевые драйверы на 4 А, наличие защиты от перегрузки по току и от перегрева. Температурный диапазон от -40 до 125°С. Выпускается в корпусе QFN-28.

Области применения: портативные и малогабаритные прожекторы, ЖК-телевизоры и подсветка дисплеев, передняя и задняя подсветка телевизоров, автомобильные системы, внутриса-лонное и аварийное освещение.

МАХ16831 - мощный драйвер, имеет функцию аналогового или ШИМ-регулирования яркости. Встроенные токочувствительный усилитель и MOSFET-драйвер для управления яркостью обеспечивают высокую надежность осветительных систем.

Основные характеристики драйвера МАХ16831:

• разброс тока через светодиод 5%;
• возможность регулировки яркости внешним ШИМ-сигналом;
• программируемая частота преобразования (125-600 кГц) и возможность внешней синхронизации;
• наличие защиты от перенапряжения на выходе, замыкания светодиода и перегрева;
• малый порог контроля тока через светодиод (107 мВ);
• потребляемый ток в режиме отключения менее 45 мкА.

Драйвера светодиодов компании Maxim. Новые решения

Рис.5. Типовая схема включения МАХ16819 и МАХ16820


МАХ16831 (рис.4) работает в диапазоне рабочих температур от -40 до 125°С от источника питания напряжением от 5,4 до 76 В, т.е. приспо-1 соблен к условиям, возникающим при запуске двигателя автомобиля на холоде или при резком понижении нагрузки (броски напряжения до 80 В). Он удовлетворяет современным требованиям по конструкции осветительных систем автомобиля и идеально подходит для фар ближнего и дальнего света, фар для езды в светлое время суток и противотуманных фар. Микросхема выпускается в 32-выводном TQFN-корпусе размером 5x5 мм без содержания свинца с выведенной наружу контактной площадкой.

МАХ16819 и МАХ16820 - импульсные понижающие драйверы (рис.5, 6). Имеют широкий диапазон входного напряжения - от 4,5 до 28 В. Для питания внутренних схем используется встроенный стабилизатор напряжения 5 В, который выдает в нагрузку ток до 10 мА. Между внешним выходом стабилизатора и общим проводом включается шунтирующий конденсатор номиналом 1 мкФ.

Включением светодиодов управляет внешний n-канальный МОП-транзистор. Он обеспечивает выходную мощность от 1 до 25 Вт, эффективность до 94% и управляет шестью белыми светодиодами, соединенными параллельно.

Драйвера светодиодов компании Maxim. Новые решения

Рис.6. Структурная схема МАХ16819


Токозадающий резистор Rsense определяет величину выходного тока с точностью до ±1%, а наличие входа DIM, на который может быть подан сигнал с широтно-импульсной модуляцией, позволяет обеспечить диммирова-ние (плавное изменение) яркости светодиодов в диапазоне 5000:1,

В отличие от большинства понижающих преобразователей общего назначения, использующихся для питания светодиодов высокой яркости, в МАХ16819 и МАХ16820 применен гистерезис-ный режим управления. За счет этого драйверы обеспечивают широкий диапазон регулировки. Кроме того, гистерезисный режим управления не требует коррекции в цепи обратной связи.

Высокочувствительный датчик тока и встроенная схема стабилизации обеспечивают стабильность выходного тока не хуже ±5% при минимальном количестве внешних элементов.

Микросхемы МАХ16819 и МАХ16820 работают в диапазоне температур от -40 до 125°С и выпускаются в миниатюрных корпусах типа TDFN с шестью выводами. Они обеспечивают эффективное по стоимости решение для систем внутреннего и наружного автомобильного освещения, архитектурной подсветки, светодиодных светильников и ламп и других приложений, использующих сверхъяркие светодиоды.

Драйвера светодиодов компании Maxim. Новые решения

Рис.7. Типовая схема включения МАХ17127


ДРАЙВЕРЫ ДЛЯ БЕЛЫХ СВЕТОДИОДОВ

МАХ8790 - высокоэффективный драйвер, разработан для больших ЖК-панелей, в которых светодиодные матрицы используются в качестве источника света. В МАХ8790 для управления шестью параллельными линиями светодиодов, соединенных последовательно, используется контроллер с пошаговым повышением. Точность регулировки яркости между линиями составляет ±1,5%, что гарантирует равномерное свечение всех светодиодов. Драйвер имеет широкий диапазон входных напряжений - от 4,5 до 26 В и обеспечивает фиксированный (20 мА) или регулируе мый в диапазоне от 15 до 25 мА ток светодиода Частота переключения выбирается - 500, 750 кГц или 1 МГц.

Внешний МОП-транзистор повышает эффективность, позволяет увеличить выходную мощность и максимальное рабочее напряжение, а также последовательно подключить большое количество светодиодов, найти компромисс между размером внешних компонентов и эффективностью работы. Совместное применение трех режимов управления (аналогового, цифрового, ШИМ) позволяет достичь эффективности регулировки в широких пределах 100:1. В драйвере имеются схемы защиты от перенапряжения и перегрева. Он предназначен для работы в температурном диапазоне от -40 до 85°С и выпускается в низкопрофильном, термозащищенном корпусе типа TQFN размером 4x4мм.

МАХ17127 - повышающий преобразователь (рис.7). Схема драйвера включает интегрированный мощный высоковольтный (48 В) полевой транзистор, который позволяет управлять 13-ю светодиодами. Частота повышающего преобразователя может быть запрограммирована в диапазоне от 250 кГц до 1 МГц.

Широкий диапазон входного напряжения - от 5 до 26 В делает МАХ17127 перспективным для применения в нетбуках с питанием от двух- или трехэлементных литиевых аккумуляторов, а также в ноутбуках с аккумуляторами большой емкости. Ток каждой линии последовательно соединенных диодов может быть запрограммирован в диапазоне от 10 до 30 мА посредством внешнего резистора, позволяющего регулировать уровень яркости. Точность задания тока между линиями составляет ±2%. Драйвер работает в режиме непосредственного управления яркостью с частотой регулировки от 100 Гц до 25 кГц. Широкий диапазон регулирования яркости устраняет низкочастотный шум, который обычно присутствует в устройствах управления белыми светодиодами высокой яркости.

МАХ17127 имеет защиту от сбоев, включая перегрузку по току, перегрев, обрыв в цепи нагрузки и короткое замыкание в линии светодиодов. Выпускается в 20-выводном корпусе типа TQFN размером 4x4 мм и работает в широком температурном диапазоне от -40 до 85°С.

Драйвера светодиодов компании Maxim. Новые решения

Рис.8. Типовая схема включения МАХ1984


МАХ8822
- содержит высокоэффективную схему накачки заряда и два независимых LDO-стабилизатора напряжения с выходным током 200 мА (LDO-стабилизатор - это стабилизатор со сверхнизким падением напряжения). Он обеспечивает управление четырьмя белыми светодиодами, причем для каждого из них используется независимая схема переключения. Диапазон индивидуально регулируемых выходных токов составляет 0,1-24 мА, точность регулировки токов - не более 1%, ток собственного потребления - 65 мкА.

LDO-стабилизаторы обеспечивают низкий уровень шума (45 мкВ) и высокий коэффициент подавления помех (60 дБ), поэтому драйверы МАХ8822 рекомендуется применять в изделиях с высокой чувствительностью, например, в ЖК-панелях, фотоаппараторах, RF-устройствах. Выпускается в компактном (3x3x0,8 мм) корпусе типа TQFN.

МАХ8645 - малогабаритный драйвер. Наличие генераторов подкачки заряда позволяет уменьшить общие габариты на 40% за счет интеграции в одном корпусе драйверов подсветки, драйверов вспышки камеры и источника питания.

Генераторы подкачки заряда МАХ8645 позволяют работать с восемью светодиодами, равномерно выдавая на них постоянный ток. В системах вспышки (Flash) светодиоды управляются независимо, на них подается ток до 200 мА на каждый светодиод. Два встроенных линейных LDO-стабилизатора обеспечивают питание для функций фотокамеры. Особенностью этих стабилизаторов является низкий коэффициент шума (40 мкВ), что позволяет добиться стабильного питания с низкими пульсациями и очень важно для получения изображения с высоким разрешением в современных телефонах и телефонах следующего поколения.

МАХ8645 выпускается в 28-выводном корпусе типа TQFN 4x4 мм (максимальная высота 0,8 мм) без содержания свинца. Эти миниатюрные драйверы рекомендуется применять в раскладных, раздвижных сотовых телефонах и смартфонах с ЖК-экранами, а также в фотоаппаратах, встроенных в крышки сотовых телефонов.

МАХ1984, МАХ1985, МАХ1986 - драйверы с индивидуальными стабилизаторами. Повышающий преобразователь имеет КПД>95%, вырабатывает уровни напряжения, необходимые для обеспечения стабильного тока через диоды. Это позволяет увеличить КПД драйверов до 90%.

МАХ1984, МАХ1985, МАХ1986 управляют работой 8, 6 и 4 светодиодов, соответственно (рис.8). Все драйверы имеют вывод выбора светодиода (SEL), который позволяет выбрать режим свечения одного из двух или всех светодиодов. Индивидуальные стабилизаторы тока поддерживают стабильный ток через светодиоды, поэтому включение/выключение одних светодиодов не влияет на яркость свечения остальных. Драйверы выпускаются в тонких QFN-корпусах размером 4x4 мм.

По материалам сайта
Автор: Павел Чуприна; статья из журнала «Электроника» №6 2012


ЛИТЕРАТУРА

1. Гольцова М. Драйверы светодиодов: от мобильных телефонов до уличных светильников. - Электроника: НТБ, 2011, №8, с.40-50.
2. Петропавловский Ю. Современные драйверы светодиодов высокой яркости фирмы Maxim. - Полупроводниковая светотехника, 2010, №1, с.26-31.
3. Петропавловский Ю. Современные драйверы светодиодов подсветки ЖК-дислеев фирмы Maxim. -Современная электроника, 2010, №7, с.18-27.

  • 0
Новость опубликована 28-02-2014, 21:30, её прочитали 4114 раз(а)
Понравилась тема? Посмотрите эти:
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.