La función del controlador LED multifunción bajo diferente voltaje de entrada de la cadena LED

El LTM8042 es un controlador de LED que puede admitir LED con una corriente de hasta 1 A y una relación de atenuación de 3000: 1. Funciona con un rango de voltaje de entrada de 3 V a 30 V y un rango de frecuencia de 250 kHz a 2 MHz, por lo que puede ser ampliamente utilizado en varios campos, como escáneres, automóviles e iluminación de aviación.

El LTM8042 se puede configurar fácilmente en tres topologías (boost, buck y buck-boost) para satisfacer una variedad de necesidades de aplicaciones específicas. La topología de refuerzo es adecuada para bajo voltaje de entrada y alto voltaje de cadena, y la topología de inversión es más adecuada para alto voltaje de entrada y bajo voltaje de cadena. La topología buck-boost se usa para un amplio rango de entrada donde el voltaje puede ser más bajo o más alto que la cadena de LED. Este artículo describe cómo elegir la topología apropiada y sus conexiones correspondientes.

La topología más utilizada para los controladores de LED son las aplicaciones de refuerzo, que pueden usarse para conjuntos de LED alimentados por un riel de alimentación de entrada de 12 V con VIN <VF. La Figura 1 muestra la solución de refuerzo LTM8042, y la Figura 2 muestra el diagrama de bloques. El voltaje de entrada está conectado al terminal BSTIN / BKLED, y el cátodo de la cadena de LED está conectado a GND. Cuando el transistor Q se enciende, la corriente se acumula en la inductancia L. Una vez que Q se apaga, el voltaje en L cambia la polaridad y la corriente del inductor comienza a fluir hacia el condensador del filtro de salida C2. La atenuación de LED se implementa en la sección PWM, que ajusta el ciclo de trabajo e incluso la corriente promedio de LED (establecida por la resistencia RCLR). El condensador C1 es el filtro de voltaje de entrada.

La topología de inversión se utiliza para voltajes de entrada relativamente altos, como los rieles de alimentación de 24 V automotrices e industriales. La Figura 3 muestra un diagrama de bloques de la configuración VIN> VF. El voltaje de entrada está conectado al terminal BSTOUT / BKIN, y el cátodo LED está conectado al terminal BSTIN / BKLED–. Cuando se enciende el transistor Q, la corriente fluye desde el terminal de entrada a través de la cadena de LED y el inductor L a GND. Una vez que Q se apaga, el voltaje en L cambiará la polaridad y el diodo D se polarizará hacia adelante, tirando así el cátodo del LED por debajo del nivel de voltaje de entrada, proporcionando el valor de corriente establecido en la cadena del LED. C5 crea un filtro de salida para esta topología.

En muchas aplicaciones comerciales, de baterías y de energía solar, el voltaje de entrada varía ampliamente. En estos casos, la topología buck-boost que se muestra en la Figura 4 es la más adecuada. El voltaje de entrada y el cátodo LED están conectados al terminal BSTIN / BKLED. Cuando el transistor Q se enciende, la corriente se acumula en la inductancia L. Una vez que Q se apaga, el voltaje en L cambiará la polaridad, el diodo de polarización directa D, y el voltaje se elevará por encima del nivel de entrada. PWM mantiene la corriente que fluye a través del LED y C5 en el valor establecido, y C2 actúa como un filtro de salida. El voltaje de la cadena LED VF puede ser menor o mayor que VIN.

Las tres topologías utilizan el circuito de demostración DC1511 del LTM8042 para probar, utilizando la misma cadena de LED, corriente de salida y frecuencia de conmutación en todos los casos. Para garantizar que el consumo de energía de polarización de las tres configuraciones sea el mismo, también se proporciona el mismo VCC (como se muestra en la Figura 1). En la mayoría de los casos, el pin VCC se puede conectar a VIN. La figura 5 muestra la curva de eficiencia resultante. ¿Estas tres topologías están disponibles en LTspice? Modelando en el entorno, los archivos de simulación relacionados con LTM8042 se pueden encontrar en la hoja de datos.

En conclusión
El LTM8042 es un controlador LED versátil y eficiente que puede operar en un amplio rango de voltaje de entrada mientras proporciona una corriente de cadena LED de hasta 1 A. El LTM8042 se puede usar fácilmente como un impulsor de impulso, inversión o impulso de inversión para satisfacer las necesidades de muchas aplicaciones.