Rgb led driver: RGB LED Driver | Products

Содержание

Светодиодный контроллер своими руками | AlexGyver

Захотелось мне сделать RGB свет для видео из китайских компонентов. RGB – значит нужен ШИМ контроллер, значит нужно его сделать! Вот и сделал: GyverRGB – контроллер для RGB светодиодных лент со множеством режимов и настроек, модульной структурой и различными способами управления.

Железо

Используется обыкновенная RGB светодиодная лента с общим анодом (контакты 12V G R B). Я использовал два ряда ленты с плотностью 120 диодов на метр, чтобы иметь хороший запас по яркости даже на одном цвете.

 

В проекте используется Arduino NANO (микроконтроллер ATmega328p). В качестве 100% совместимого аналога можно использовать Arduino UNO/Pro Mini.

Я рассматривал два варианта драйвера для светодиодной ленты: китайский RGB LED amplifier и самодельный драйвер из трёх МОСФЕТ (полевых) транзисторов. LED amplifier очень удобен в подключении, но имеет жуткий недостаток: на высоких частотах у него поднимается нижний порог яркости, что приводит к трате оттенков и вообще некорректной работе режимов.

 

Вывод: если контроллер не планируется использовать для видео света, то можно поставить LED amplifier и в настройках контроллера поставить низкую частоту (490 Гц), глаз такую частоту не заметит, но снятое на камеру видео будет «стробить». Если планируется использовать контроллер для создания видео света, то в обязательном порядке нужно делать свой драйвер. Также свой драйвер позволит работать с большими отрезками ленты, т.к. транзисторы можно поставить очень мощные.

Полевой транзистор подойдёт практически любой (99%), наковырять можно из материнской платы. Список популярных МОСФЕТов в корпусе to-220: IRF3205, IRF3704ZPBF, IRLB8743PBF, IRL2203NPBF, IRLB8748PBF, IRL8113PBF, IRL3803PBF, IRLB3813PBF (в порядке роста стоимости). Список популярных МОСФЕТов в корпусе D-pak: STD17NF03LT4, IRLR024NPBF, IRLR024NPBF, IRLR8726PBF, IRFR1205PBF, IRFR4105PBF, IRLR7807ZPBF, IRFR024NPBF, IRLR7821TRPBF, STD60N3LH5, IRLR3103TRPBF, IRLR8113TRPBF, IRLR8256PBF, IRLR2905ZPBF, IRLR2905PBF (в порядке роста стоимости).

Управление контроллером предусмотрено тремя способами:

  • Энкодер
     – китайский модуль в двух вариантах
  • ИК пульт – продаётся вместе с приёмником-модулем, но удобнее монтировать отдельный приёмник
  • Кнопка – обычная нормально-разомкнутая тактовая кнопка
  • Bluetooth – управление с приложения GyverRGB для Android

Питается система от 12V, от блока питания или батареи из трёх литиевых аккумуляторов. При питании от аккумуляторов предусмотрен «вольтметр» – делитель напряжения на резисторах, позволяющий измерить напряжение на батарее для вывода его на дисплей.

Софтовые фишки

  • Автоматическое отключение дисплея по таймауту неактивности
  • Несколько вариантов частоты ШИМ для драйвера:
    • 490 Гц – для дешёвых LED усилителей
    • 8 кГц – слышно, как пищит
    • 4 кГц – работает только на самодельном драйвере
    • Настраиваемая до герца
  • Настраиваемое направление работы ШИМ (для готовых и самодельных усилителей)
  • Автоматическое ограничение тока потребления
     на основе количества светодиодов и яркости каналов цвета
  • Вывод напряжения питания на дисплей в вольтах или процентах
  • Режим поддержания яркости при разрядке аккумулятора (при полном заряде чуть занижает яркость)
  • Коррекция яркости по CRT гамме
  • Матрица коррекции LUT
  • 10 настраиваемых профилей
  • 11 настраиваемых режимов работы для каждого профиля, из них 5 статических и 6 динамических
  • Настройки хранятся в EEPROM и не сбрасываются при перезагрузке

Как выбрать светодиодный драйвер, led driver

Самым оптимальным способом подключения к 220В, 12В является использование стабилизатора тока, светодиодного драйвера. На языке предполагаемого противника пишется «led driver». Добавив к этому запросу желаемую мощность, вы легко найдёте на Aliexpress или Ebay подходящий товар.

Содержание

  • 1. Особенности китайских
  • 2. Срок службы
  • 3. ЛЕД драйвер на 220В
  • 4. RGB драйвер на 220В
  • 5. Модуль для сборки
  • 6. Драйвер для светодиодных светильников
  • 7. Блок питания для led ленты
  • 8. Led драйвер своими руками
  • 9. Низковольтные
  • 10. Регулировка яркости

Особенности китайских

Многие любят покупать на самом большом китайском базаре Aliexpress. цены и ассортимент радуют.  LED driver чаще всего выбирают из-за низкой стоимости и хороших характеристик.

Но с повышением курса доллара покупать у китайцев стало невыгодно, стоимость сравнялась с Российской, при этом отсутствует гарантия и возможность обмена. Для дешевой электроники характеристики бывают всегда завышены. Например, если указана мощность в 50 ватт, в лучшем случае то это максимальная кратковременная мощность, а не постоянная. Номинальная будет 35W — 40W.

К тому же сильно экономят на начинке, чтобы снизить цену. Кое где не хватает элементов, которые обеспечивают стабильную работу. Применяются  самые дешевые комплектующие, с коротким сроком службы и невысокого качества, поэтому процент брака относительно высокий. Как правило, комплектующие  работают на пределе своих параметров, без какого либо запаса.

Если производитель не указан, то ему не надо отвечать за качество и отзыв про его товар не напишут. А один и тот же товар выпускают несколько заводов в разной комплектации. Для хороших изделий должен быть указан бренд, значит он не боится отвечать за качество своей продукции.

Одним из лучших является бренд MeanWell, который дорожит качеством своих изделий и не выпускает барахло.

Срок службы

Как у любого электронного устройства у светодиодного драйвера есть срок службы, который зависит от условий эксплуатации. Фирменные современные светодиоды уже работают до 50-100 тысяч часов, поэтому питание выходит из строя раньше.

Классификация:

  1. ширпотреб до 20.000ч.;
  2. среднее качество до 50.000ч.;
  3. до 70.000ч. источник питания на качественных японских комплектующих.

Этот показатель важен при расчёте окупаемости на долгосрочную перспективу. Для бытового пользования хватает ширпотреба. Хотя скупой платит дважды, и в светодиодных прожекторах и светильниках это отлично работает.

ЛЕД драйвер на 220В

Современные светодиодные драйвера конструктивно выполняются на ШИМ контроллере, который очень хорошо может стабилизировать ток.

Основные параметры:

  1. номинальная мощность;
  2. рабочий ток;
  3. количество подключаемых светодиодов;
  4. степень защиты от влаги и пыли
  5. коэффициент мощности;
  6. КПД стабилизатора.

Корпуса для уличного использования  выполняются из металла или ударопрочного пластика. При изготовлении корпуса из алюминия он может выступать в качестве системы охлаждения для электронной начинки. Особенно это актуально при заполнении корпуса компаундом.

На маркировке часто указывают, сколько светодиодов  можно подключить и какой мощности. Это значение может быть не только фиксированным, но и в виде диапазона. Например, возможно подключение светодиодов 12 220 от 4 до 7 штук по 1W. Это зависит от конструкции электрической схемы  светодиодного драйвера.

RGB драйвер на 220В

Для мощных РГБ диодов 10W, 20W, 30W, 50W, 100W

..

Трёхцветные светодиоды RGB отличаются от одноцветных тем, что содержат в одном корпусе кристаллы разных цветов красный, синий, зелёный. Для управления ими каждый цвет необходимо зажигать отдельно. У диодных лент для этого используется RGB контроллер и блок питания.

Если для RGB светодиода указана мощность 50W, то это общая на всё 3 цвета. Чтобы узнать примерную нагрузку на каждый канал, делим 50W на 3, получим около 17W.

Для РГБ на 1W, 3W, 5W, 10W

Кроме мощных led driver есть и на 1W, 3W, 5W, 10W.

Пульты дистанционного управления (ДУ) бывают 2 типов. С инфракрасным управлением, как у телевизора. С управлением по радиоканалу, ДУ не надо направлять на приёмник сигнала.

Модуль для сборки

Если вас интересует лед driver для сборки своими руками светодиодного прожектора или светильника, то можно использовать led driver без корпуса.

Если у вас уже есть стабилизатор тока для светодиодов, который не подходит по силе тока, то её можно увеличить или уменьшить. Найдите на плате микросхему ШИМ контроллера, от которого зависят характеристики  led драйвера. На ней указана маркировка, по которой необходимо найти спецификации на неё. В документации будет указана типовая схема включения.   Обычно ток на выходе задаётся одним или несколькими резисторами, подключенными к ножкам микросхемы. Если изменить номинал резисторов или поставить переменное сопротивление согласно информации из спецификаций, то можно будет изменить ток.  Только нельзя превышать начальную мощность, иначе может выйти из строя.

Драйвер для светодиодных светильников

К питанию уличной светотехники предъявляются немного другие требования. При проектировании уличного освещения учитывается, то LED driver будет работать в условиях от -40° до +40° в сухом и влажном воздухе.

Коэффициент пульсаций  для светильников может быть выше, чем при использовании внутри помещения. Для уличного освещения этот показатель становится не важным.

При эксплуатации на улице требуется полная герметичность блока питания. Существует несколько способов защиты от попадания влаги:

  1. заливка всей платы герметиком или компаундом;
  2. сборка блока с использованием силиконовых уплотнителей;
  3. размещение платы светодиодного драйвера в одном объёме со светодиодами.

Максимальный уровень защиты это IP68, обозначается как «Waterproof LED Driver» или «waterproof electronic led driver». У китайцев это не гарантия водонепроницаемости.

По моей практике заявленный уровень защиты от влаги и пыли не всегда соответствует  реальному.  В некоторых местах может не хватать уплотнителей. Обратите внимание на ввод  и вывод кабеля из корпуса, попадаются образцы с отверстием, которое не закрыто герметиком или другим способом. Вода по кабелю сможет затекать в корпус и затем в нём испаряться. Это приведет к возникновению коррозии на плате и открытых частях  проводов. Это многократно сократит срок службы прожектора или светильника.

Блок питания для led ленты

LED лента работает по другому принципу, для неё требуется стабилизированное напряжение. Токозадающий резистор установлен на самой ленте. Это облегчает процесс подключения, подсоединить можно отрезок любой длины начиная от 3см до 100м.

Поэтому питание для светодиодной ленты можно сделать из любого блока питания на 12в от бытовой электроники.

Основные параметры:

  1. количество вольт на выходе;
  2. номинальная мощность;
  3. КПД;
  4. степень защиты от влаги и пыли
  5. коэффициент мощности.

Led драйвер своими руками

Простейший драйвер своими руками можно изготовить за 30 минут, даже если вы не знаете основы электроники. В качестве источника напряжения можно использовать блок питания от бытовой электроники с напряжением от 12В до 37В. Особенно подходит блок питания от ноутбука, у которого 18 – 19В и мощность от 50W до 90W.

Потребуется минимум деталей, все они изображены на картинке. Радиатор для охлаждения мощного светодиода можно позаимствовать из компьютера. Наверняка где-нибудь дома в кладовке у вас пылятся старые запчасти от системного блока. Лучше всего подойдёт от процессора.

Ччто бы узнать номинал требуемого сопротивления, используйте калькулятор расчёта стабилизатора тока для LM317.

Прежде чем делать led driver 50W своими руками, стоит немного поискать, например есть в каждой диодной лампе. Если у вас есть неисправная лампочка, у которой неисправность в диодах, то можно использовать driver из неё.

Низковольтные

Подробно разберем виды низковольтных лед драйверов работающих от напряжения до 40 вольт. Наши китайские братья по разуму предлагают множество вариантов. На базе ШИМ контроллеров производятся стабилизаторы напряжения и стабилизаторы тока. Основное отличие, у модуля с  возможностью стабилизации тока на плате находится 2-3 синих регулятора, в виде переменных резисторов.

В качестве технических характеристик всего модуля указывают параметры ШИМ микросхемы, на которой он собран. Например устаревший но популярный LM2596 по спецификациям держит до 3 Ампер. Но без радиатора он выдержит только 1 Ампер.

Более современный вариант с улучшенным КПД это ШИМ контроллер XL4015 рассчитанный на 5А. С миниатюрной системой охлаждения может работать до 2,5А.

Если у вас очень мощные сверхяркие светодиоды, то вам нужен led драйвер для светодиодных светильников. Два радиатора охлаждают диод Шотки и микросхему XL4015. В такой конфигурации она способна работать до 5А с напряжением до 35В. Желательно чтобы он не работал в предельных режимах, это значительно повысить его надежность и срок эксплуатации.

Если у вас небольшой светильник или карманный прожектор, то вам подойдет миниатюрный стабилизатор напряжения, с  током до 1,5А. Входное напряжение от 5 до 23В, выход до 17В.

Регулировка яркости

Для регулирования яркости светодиода можно использовать компактные светодиодный диммеры, которые появились недавно. Если его мощности будет недостаточно, то можно поставить диммер побольше. Обычно они работают в двух диапазонах на 12В и 24В.

Управлять можно с помощью инфракрасного или радиопульта дистанционного управления (ДУ). Они стоят от 100руб за простую модель и от 200руб модель с пультом ДУ. В основном такие пульты используют для диодных лент на 12В. Но его с лёгкостью можно поставить к низковольтному драйверу.

Диммирование может быть аналоговым в виде крутящейся ручки и цифровым в виде кнопок.

WS2811: микросхема для управления трехцветным RGB-светодиодом | hardware

Микросхема WS2811 компании Worldsemi [1] является трехканальным драйвером для управления светодиодами стабилизированным током, при этом обеспечивается 256 градаций яркости по каждому каналу (обычно это R красный, G зеленый, B синий, RGB). В этой статье представлен перевод даташита "WS2811 Signal line 256 Gray level 3 channel Constant current LED drive IC".

Яркость светодиодов, подключенных к WS2811, управляется последовательным цифровым кодом, который формируется микроконтроллером. Данные при этом передаются всего лишь по 1 проводу. Цифровой сигнал управления проходит сквозь микросхему WS2811, так что несколько микросхем WS2811 могут быть объединены в длинную цепочку с сохранением возможности управлять каждым светодиодом в цепочке по отдельности.

[Особенности микросхемы WS2811]

• Рабочее напряжение выходного порта до 12V.
• Имеется встроенный регулятор напряжения питания VDD, так что можно питать микросхему даже от 24V, если последовательно подключить гасящий напряжение резистор
• Может быть установлено до 256 уровней яркости, и при этом частота сканирования составляет не менее чем 400 Гц.
• Имеется встроенный узел восстановления формы входного сигнала данных, что обеспечивает отсутствие накапливания искажений на линии сигнала.
• Имеется встроенный узел сброса, который сбрасывает микросхему при включении и восстановлении питания.
• Сигнал от одной микросхемы к другой может быть передан через один сигнальный провод.
• Любые две точки между приемником и передатчиком сигнала могут находиться друг от друга на расстоянии более 10 м без необходимости дополнительных усилителей.
• При скорости обновления 30 fps (30 кадров/сек) модель каскадирования на низкой скорости позволяет соединить в цепочку не менее 512 точек, на высокой скорости можно соединить не менее 1024 точек.
• Данные передаются на скоростях до 400 и 800 Kbps (килобит/сек).

WS2811 могут применяться для создания декоративного освещения с помощью светодиодов (LED), а также для видеоэкранов либо информационных табло как внутри помещения, так и снаружи.

[Общее описание WS2811]

WS2811 имеет 3 выходных канала специально для управления LED. В микросхеме имеется встроенный продвинутый цифровой порт данных с возможностью усиления сигнала и восстановления его формы. Также в микросхему встроен точный внутренний генератор и программируемый источник постоянного выходного тока, рассчитанный на рабочее напряжение до 12V. Для снижения пульсаций напряжения питания 3 выходных канала разработаны с функцией задержки включения (delay turn-on function).

Микросхема использует режим обмена данными NZR (Non-return-to-zero, код без возврата к нулю [2]). После сброса при подаче питания (power-on reset), порт DIN принимает данные от внешнего контроллера, при этом первая микросхема собирает первые 24 бита данных, и затем передает их во внутреннюю защелку данных, при этом у остальных данных восстанавливается форма с помощью узла восстановления и усиления, и эти остальные данные передаются следующей в цепочке микросхеме через порт DOUT. После прохождения каждой микросхемы количество бит в общем потоке уменьшается каждый раз на 24 бита. Технология автоматического восстановления передаваемого сигнала данных устроена таким образом, что количество каскадируемых микросхем ограничивается только скоростью передачи и требуемой частотой обновления яркости светодиодов.

Данные, защелкнутые в микросхему (24 бита), определяют скважность сигнала выходных портов OUTR, OUTG, OUTB, управляющих светодиодами - применяется PWM (ШИМ, широтно-импульсная модуляция), так что от скважности импульсов выходных портов зависит яркость каждого канала. Все микросхемы в цепочке синхронно отправляют принятые данные на каждый сегмент, когда поступит сигнал сброса на входной порт DIN. Далее будут снова приниматься новые данные после завершения сигнала сброса. До поступления нового сигнала сброса управляющие сигналы портов OUTR, OUTG, OUTB остаются неизменными. Микросхема передает имеющиеся данные PWM на порты OUTR, OUTG, OUTB после приема сигнала сброса низкого уровня, еще в течение 50 мкс.

Часто микросхема WS2811 встраивается прямо в корпус RGB-светодиода (это решение применяют в популярных светодиодных лентах), такой светодиод называется 5050 RGB LED.

Отдельно микросхема WS2811 поставляется в корпусах SOP8 и DIP8.

В таблице ниже показано назначение ножек WS2811.

Мнемоника Описание функции вывода
1 OUTR Выходной сигнал PWM для управления яркостью красного светодиода (Red).
2 OUTG Выходной сигнал PWM для управления яркостью зеленого светодиода (Green).
3 OUTB Выходной сигнал PWM для управления яркостью синего светодиода (Blue).
4 GND Земля, общий провод, минус питания.
5 DOUT Выход сигнала данных (для каскадирования микросхем).
6 DIN Вход сигнала данных.
7 SET Установка низкоскоростного режима работы микросхемы (при подключении SET к VDD) или высокоскоростного режима (когда ножка SET никуда не подключена).
8 VDD Плюс напряжения питания.

[Absolute Maximum Ratings (предельные эксплуатационные значения)]

Параметр Мнемоника Значение Ед. изм.
Напряжение питания VDD +6.0 .. +7.0 V
Выходное напряжение VOUT 12 V
Входное напряжение VI -0.5 .. VDD+0.5 V
Рабочая температура Topt -25 .. +85 oC
Температура хранения Tstg -55 .. +150 oC

Примечание: если напряжения на выводах превысят максимальное значение, то это может необратимо повредить микросхему.

[Электрические характеристики]

TA = -20 .. +70oC, VDD = 4.5 .. 5.5V, VSS = 0V, если не указано что-то другое.

Параметр Мнемоника Условия MIN NOM MAX Ед. изм.
Выходной ток при низком напряжении I0L ROUT - 18.5 - мА
Idout Vo=0.4V, DOUT 10 - - мА
Входной ток II VI=VDD/VSS - - ±1 мкА
Уровень входного напряжения VIH DIN, SET 0.7VDD - - V
VIL DIN, SET - - 0.3VDD V
Напряжение гистерезиса VH DIN, SET - 0.35 - V

[Динамические характеристики]

TA = -20 .. +70oC, VDD = 4.5 .. 5.5V, VSS = 0V, если не указано что-то другое.

Параметр Мнемоника Условие MIN NOM MAX Ед. изм.
Рабочая частота Fosc1 - - 400 - КГц
Fosc2 - - 800 - КГц
Задержка передачи (время распространения сигнала) tPLZ CL=15 пФ, DIN->DOUT, RL=10 кОм - - 300 нс
Время спада tTHZ CL=300 пФ, OUTR/OUTG/OUTB - - 120 мкс
Скорость передачи данных FMAX Скважность 50% 400 - - кбит/с
Входная емкость CI - - - 15 пФ

[Интервалы времени для режима низкой скорости (Low Speed mode)]

В этой таблице показаны интервалы времени, которыми кодируются биты данных 0 и 1, и сигнал сброса.

T0H Кодирование 0, время высокого уровня 0.5 мкс ±150 нс
T1H Кодирование 1, время высокого уровня 1.2 мкс ±150 нс
T0L Кодирование 0, время низкого уровня 2.0 мкс ±150 нс
T1L Кодирование 1, время низкого уровня 1.3 мкс ±150 нс
RES Время низкого уровня кода сброса (Treset) > 50 мкс

Примечание: для режима высокой скорости все интервалы времени уменьшаются в 2 раза, но время сброса (reset time) остается неизменным.

Диаграммы поясняют принципы кодирования и передачи данных.

Микроконтроллер посылает данные для микросхем D1, D2, D3 и D4. Микросхемы соединены в цепочку, и данные, которые проходят через них (DIN -> DOUT), восстанавливаются и усиливаются. При этом от последовательности данных каждый раз отрезается по 24 бита данных, которые предназначены именно этой микросхеме после прохождения массива данных для всех микросхем следует сигнал сброса RES (импульс лог. 0 с длительностью не менее 50 мкс). После этого принятый уровень яркости (24 бита на микросхему) передается на выходы PWM OUTR, OUTG, OUTB. Вот так составлена последовательность 24 бит, которая кодирует уровни яркости каналов OUTR, OUTG, OUTB микросхемы (старший MSB бит идет первым):

R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0 G7 G6 G5 G4 G3 G2 G1 G0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0

[Стандартные схемы включения]

Пример 1 - напряжение питания 5V, 1 светодиод RGB на микросхему.

В этом примере каждый канал в светодиоде RGB управляется постоянным током 18.5 мА, яркость светодиода при этом определяется скважностью PWM (ШИМ). Благодаря стабилизации тока при снижении напряжения питания светодиоды сохраняют свою яркость и цветовую температуру. Для того, чтобы пульсации напряжения питания не влияли на работу микросхемы, рекомендуется использовать фильтрующую цепочку, состоящую из последовательного резистора номиналом на более 100 Ом и блокирующего конденсатора емкостью порядка 0.1 мкФ. Для предотвращения отражений сигнала и для обеспечения возможности горячего соединения в цепь сигнала должен быть включен последовательный резистор номиналом в 33 Ом.

Пример 2 - напряжение питания 12V, 3 светодиода RGB на микросхему.

Как и в предыдущем примере, светодиоды управляются стабилизированным током 18.5 мА. R1 используется для нормальной работы внутреннего стабилизатора напряжения микросхемы, его номинал должен быть 2.7 кОм. Обычно на красном светодиоде всегда падает меньше напряжение при том же самом токе, чем на светодиодах других цветов, и красный светодиод светится ярче. Поэтому канал OUTR должен иметь дополнительный резистор RR, сопротивление которого можно рассчитать по формуле:

         12 - (3 * VLEDR)
RR = ------------- кОм
          18.5

В этой формуле VLEDR равно падению напряжения на одном светодиоде красной группы (обычно равно 1.8V .. 2V).

[Как устроена светодиодная RGB-лента]

На фото показана обычная влагозащищенная светодиодная RGB лента, построенная на основе технологии микросхем WS2811 (WS2811 waterproof LED Strip) длиной 5 метров, модель GE60RGB2811C. Обычно такая лента поставляется намотанной на бобину, вместе с крепежом для монтажа на стену. Для питания ленты нужен источник стабилизированного напряжения 5V 18A (потребление мощности 18 Вт на 1 метр). На концах ленты установлены коннекторы вход папа (сюда заходит цифровой сигнал и должно быть подключено питание) и выход мама (отсюда выходит цифровой сигнал и здесь также может быть подключено питание), благодаря чему ленты можно соединять друг с другом для увеличения общей длины.

Лента собрана на ленте из тонкого текстолита (гибкая двухсторонняя печатная плата) и устроена так, что ленту можно обрезать в любом месте для получения нужного размера.

Для управления RGB светодиодной лентой используют специальные контроллеры, которые программируются от компьютера через USB или с помощью карты SD. Контроллер может задавать сложный автоматический алгоритм управления лентой, некоторые могут даже работать как цветомузыка - с помощью встроенного микрофона анализируют звук и в такт мелодии управляют цветом ленты.

[UPD140530]

Появились в продаже китайские RGB-ленты с еще более плотным размещением светодиодов: 144 шт. на 1 м., называется WS2812B.

[Ссылки]

1. WS2811 site:www.world-semi.com.
2. Non-return-to-zero site:wikipedia.org.
3. AVR-USB-MEGA16: цветомузыка на светодиодной RGB-ленте WS2811.

Микросхемы драйверов RGB-светодиодов - RadioRadar

В малогабаритной аппаратуре, вплоть до MP3-плееров и сотовых телефонов, все чаще используются трехцветные RGB-светодиоды, а в различной осветительной аппаратуре и декоративных светильниках применяются так называемые RGB-кластеры. Для оптимального управления яркостью и цветностью в таких устройствах используются специализированные драйверы, многие из которых управляются внешним контроллером. О некоторых из них пойдет речь в настоящей статье. Автор рассматривает ряд микросхем-драйверов фирм ON Semiconductor, STMicroelectronics и National Semiconductor.

 

RGB-драйвер светодиодов со стабилизацией тока CAT4109 (ON Semiconductor)

Микросхема CAT4109 представляет собой драйвер для управления тремя последовательными (R, G и B) цепочками светодиодов со стабилизацией тока, раздельной установкой и ШИМ регулировкой яркости свечения этих цепочек светодиодов. CAT4109 изготавливается в миниатюрном 11116-выводном корпусе SOIC-16 для поверхностного монтажа. Назначение выводов микросхемы приведено в таблице 1, схема включения показана на рис. 1,а функциональная схема - на рис. 2.

Рис. 1. Схема включения микросхемы CAT4109

 

Рис. 2. Функциональная схема микросхемы CAT4109

 

Таблица 1. Назначение выводов микросхемы CAT4109

№ вывода

Обозначение

Назначение

1

PGND

"Земля" силовой части

2

GND

"Земля"

3

PWM3

Входы ШИМ управления для LED3, LED2 и LED1

4

PWM2

5

PWM1

6

RSET3

Выводы установки тока LED3, LED2 и LED1

7

RSET2

8

RSET1

9

LED3

Выводы подключения катодов LED3, LED2 и LED1

10

LED2

11

LED1

12

NC

Не используются

13

NC

14

NC

15

OE

Вход разрешения. Активный уровень - высокий

16

VDD

Вход напряжения питания 3...5,5 В

Особенностью схемы включения микросхемы CAT4109 является отсутствие дросселя и минимум деталей обвязки. Напряжение питания CAT4109 лежит в пределах 3...5,5 В, а напряжение питания светодиодных цепочек - 5...25 В.

Каждый из трех каналов управления светодиодами состоит из регулируемого источника тока и схемы установки максимального тока (см. рис. 2). Общим для всех каналов является источник опорного напряжения (ИОН) 1,2 В.

Напряжением источника питания VIN определяется максимальное количество светодиодов в каждой из цепочек. Максимальный ток каждой из последовательных цепочек светодиодов может достигать 175 мА. Ток светодиодов создает на открытых выходных ключах микросхемы малое падение напряжения (0,4 В). Максимальные значения токов цепочек светодиодов задаются внешними резисторами R1, R2 и R3 (выводы RSET1-RSET3 микросхемы). В таблице 2 приведена зависимость этих значений от сопротивлений соответствующих установочных резисторов R1-R3.

Таблица 2. Зависимость токов цепочек светодиодов от сопротивления соответствующего установочного резистора

Ток светодиодов (мА)

Резистор RSET (кОм)

20

24,9

60

8,45

100

5,23

175

3,01

Внешнее управление микросхемой CAT4109 осуществляется контроллером через входы OE (выв. 15), PWM1 (выв. 5), PWM2 (4) и PWM3 (выв. 3). Разрешение на включение светодиодов осуществляется высоким уровнем напряжения (≥1,2 В) на входе OE (15). Временные диаграммы работы микросхемы CAT4109 показаны на рис. 3.

Рис. 3. Временные диаграммы работы микросхемы CAT4109

 

Время перехода микросхемы из режима отключения (Shutdown) во включенное состояние (TPS) составляет 1,4 мкс. Выключение светодиодов по входу разрешения OE осуществляется низким уровнем (≤0,4 В) на этом входе с задержкой TP2=0,6 мкс, а повторное включение - высоким уровнем с задержкой TP1=0,3 мкс. Для перевода ИМС в режим Shutdown необходимо поддержать на выв. 15 (OE) низкий потенциал в течение 4...8 мкс (TPWRDWN). В этом режиме потребляемый ток не превышает 1 мкА.

Входы PWM1 (выв. 5), PWM2 (выв. 4) и PWM3 (выв. 3) используются для раздельной регулировки яркости свечения цепочек светодиодов методом ШИМ при высоком уровне напряжения на входе OE (выв. 15). Для групповой регулировки яркости свечения всех светодиодов можно подать от контроллера ШИМ сигнал на вход OE. Для того чтобы не нарушался цветовой баланс, частота этого ШИМ сигнала должна быть на порядок ниже частоты ШИМ сигнала на входах PWM1-PWM3.

Микросхема CAT4109 имеет температурную защиту с порогом срабатывания 150°С и гистерезисом 20°С, а также защиту от понижения напряжения питания с порогом срабатывания 1,8 В.

 

RGB-драйвер светодиодов со стабилизацией тока CAT4103 (ON Semiconductor)

Микросхема CAT4103 также предназначена для управления тремя последовательными RGB-цепочками светодиодов со стабилизацией тока, с раздельной установкой и ШИМ регулировкой яркости их свечения. Она выпускается в корпусе SOIC-16. Основной особенностью этой микросхемы является возможность раздельного управления каждой отдельной цепочкой светодиодом с помощью последовательного интерфейса. Еще одна особенность CAT4103 - это возможность каскадного включения нескольких микросхем,что увеличивает количество управляемых светодиодов от одного контроллера по 4-про-водному интерфейсу. Назначение выводов этой микросхемы приведено в таблице 3, функциональная схема изображена на рис. 4, а схема включения - на рис. 5.

Каналы управления светодиодами микросхемы CAT4103 аналогичны соответствующим каналам CAT4109, но у микросхемы CAT4103 есть одна важная особенность, суть которой в том, что сигналы ШИМ для управления яркостью светодиодов формируются в самой микросхеме из сигналов от контроллера. Для этого в микросхему введено трехразрядное ОЗУ (см. рис. 4), которое состоит из трех триггеров-защелок (3-разрядного регистра-"защелки") и 3-разрядного сдвигового регистра. Собственно сдвиговый регистр обеспечивает преобразование последовательного кода входного сигнала данных в параллельный, который запоминается в регистре-"защелке".

Рис. 4.  Функциональная схема микросхемы CAT4103

 

Рис. 5. Схема включения микросхемы CAT4103

 

Таблица 3. Назначение выводов микросхемы CAT4103

№ вывода

Обозначение

Назначение

1

GND

"Земля"

2

BIN

Вход сигнала гашения. Активный уровень - высокий

3

LIN

Вход сигнала "защелкивания" (запоминания) данных

4

SIN

Вход данных

5

CIN

Вход тактовых импульсов(частота до 25 МГц)

6

RSET3

Выводы подключения резисторов установки тока LED3, LED2 и LED1

7

RSET2

8

RSET1

9

LED3

Выводы подключения катодов LED3, LED2 и LED1

10

LED2

11

LED1

12

COUT

Выход тактовых импульсов (частота до 25 МГц)

13

SOUT

Выход данных

14

LOUT

Выход сигнала "защелкивания" (запоминания) данных

15

BOUT

Выход сигнала гашения

16

VDD

Вход напряжения питания

Для того чтобы управлять следующей микросхемой при каскадном включении, используются четыре буферных усилителя и триггер задержки (D-триггер).

Приведем описание выводов МС CAT4103, через которые к ней подключается управляющий контроллер и следующая микросхема при каскадном включении.

Вывод 4 (SIN) - вход последовательных данных.

Вывод 5 (CIN) - вход тактовых импульсов частотой до 25 МГц. Этот динамический вход срабатывает по фронту тактового импульса (переходу с лог. "0" на лог. "1"). При этом логический уровень с входа SIN записывается в сдвиговый регистр.

Вывод 3 (LIN) - вход команды запоминания данных. При переходе сигнала с лог. "0" на лог. "1" на этом входе происходит запись состояний триггеров сдвигового регистра в регистр-"защелку", где они сохраняются до прихода положительного фронта следующего импульса на вход LIN.

Выводы 13 (SOUT), 12 (COUT) и 14 (LOUT) - выходы соответствующих интерфейсных сигналов на следующую микросхему CAT4103 при каскадном включении. При этом сигнал на выходе SOUT изменяется (тактируется) срезом тактового импульса (переходом сигнала с лог. "1" на лог. "0").

Вывод 2 (BIN) - вход используется для гашения всех светодиодов, но не влияет на содержание регистра-"защелки". Гашение светодиодов осуществляется высоким уровнем (лог. "1") на входе BIN.

Вывод 15 (BOUT) - выход сигнала гашения на следующую микросхему CAT4103 при каскадном включении.

Зависимости токов цепочек светодиодов от сопротивлений резисторов установки микросхемы CAT4103 аналогичны соответствующим зависимостям, рассмо-треным выше для ИМС CAT4109. Кроме того, микросхема CAT4103 имеет те же защиты, что и CAT4109.

 

24-канальный RGB-драйвер STP24DP05 (STMicroelectronics)

STP24DP05 - это одна из ИМС семейства драйверов Power Logic (STP), разработана специально для управления цветными информационными дисплеями на дискретных RGB-светодиодах.

Основой МС STP24DP05, как и всех драйверов этого семейства, являются сдвиговый регистр и регистр-"защелка", так же, как у рассмотренной выше микросхемы CAT4109. Микросхема STP24DP05 имеет три сдвиговых регистра и три регистра-"защелки", по одному на светодиоды каждого цвета (R,G и B).

Всего в STP24DP05 содержится 24 канала управления светодиодами, которые разделены на три интерфейсных порта (R, G, B) по 8 каналов в каждом. То есть, микросхема STP24DP05 - это три обычных 8-канальных монохромных драйвера, встроенных в малогабаритный корпус TQFP48 размером 7x7 мм и дополненных схемами диагностики обрыва нагрузок и замыкания выходов с корпусом и питанием. Сигнализация об обнаружении аварий поступает в управляющий контроллер в виде специальных кодов ошибок через последовательный интерфейс.

Одна микросхема STP24DP05 управляет восемью светодиодными RGB-триадами или группами триад цветного светодиодного экрана. Напряжение питания микросхемы в пределах 3...5,5 В, а напряжение питания светодиодных цепочек может выбираться до 20 В, в зависимости от количества светодиодов в цепочках. Выходной ток (ток каждой из цепочек светодиодов) 5...80 мА.

Функциональная схема микросхемы STP24DP05 изображена на рис. 6, каскадная схема включения N микросхем этого типа - на рис. 7, а назначение выводов приведено в таблице 4.

Рис. 6. Функциональная схема микросхемы STP24DP05

 

Рис. 7. Каскадная схема включения микросхем STP24DP05

 

Таблица 4. Назначение выводов микросхемы STP24DP05

№ вывода

Обозначение

Назначение

1, 7, 12, 25, 30, 36

GND

"Земля"

2

SDI

Последовательный вход данных

35

SDO

Последовательный выход данных

4

CLK

Вход тактовых импульсов

3

LEDM

Вход захвата и удержания данных

5

DM

Вход включения режима определения ошибки

13, 16, 19, 22, 39, 42, 45, 48

R1-R8

Выходы 8-канального драйвера красных светодиодов

8

TF

Флаг превышения температуры (выход с открытым стоком)

29

EF

Флаг ошибки (выход с открытым стоком)

9

DG

Вход постепенной задержки (Gradual delay)

15, 17, 20, 23, 37, 40, 43, 46

B1-B8

Выходы 8-канального драйвера синих светодиодов

32

OE-B

Входы разрешения для выходов B1-B8, G1-G8, R1-R8 (активный уровень - низкий)

33

OE-G

34

OE-RDM

28

REXTR

Входы установки токов для выходов R1-R8, G1-G8, B1-B8

27

REXTG

 

26

REXTB

 

14, 18, 21, 24, 38, 41, 44, 47

G1-G8

Выходы 8-канального драйвера зеленых светодиодов (G)

10

DF0

Входы, определяющие последовательность сигналов R,G и B в коде входного сигнала (см. таблицу 8)

11

DF1

31

VDD

Напряжение питания

Как было отмечено выше, основой микросхемы STP24DP05 для управления 8-канальными интерфейсами RGB является сдвиговый регистр данных RGB-структуры 8x3 (8 разрядов по 3 бит), который преобразует последовательный код входного сигнала на входе SDI в три 8-разрядных параллельных кода. Эти коды запоминаются в 24-разрядном (8x3) регистре-"защелке" данных RGB. Каждый из выходных каскадов микросхемы (всего их 24 - по восемь для каждого цвета) представляет собой стабилизатор (источник) тока. Кроме того, для каждого цвета имеется схема разрешения и детектор обрывов и коротких замыканий выходных линий. Общими для всех каналов являются управляющая логика, схемы температурной защиты и защиты от пониженного напряжения питания. На выводах 2, 3, 4, 32, 33 и 34 установлены буферные каскады.

Рассмотрим некоторые особенности работы микросхемы STP24DP05. Тактовая частота работы этой микросхемы может достигать 25 МГц. Ток светодиодов программируется раздельно для каждого цвета с помощью трех внешних резисторов, которые подключаются к выв. 26, 27 и 28.

Зависимость токов светодиодов, а также порога срабатывания детектора обрыва выходных линий (линий светодиодов) от сопротивления соответствующего установочного резистора приведена в таблице 5.

Таблица 5. Зависимость токов светодиодов и порога срабатывания детектора обрыва выходных линий от сопротивления соответствующего установочного резистора

Заданный ток светодиодов, мА

REXT, Ом

Порог срабатывания детектора обрыва, мА

5

3920

1,28

10

1960

2,45

20

980

7,4

50

386

17

80

241

27

Когда на входе LEDM (выв. 3) высокий уровень, регистр-"защелка" захватывает данные, которые проходят через регистр сдвига. Когда на этом входе низкий потенциал, то регистр-"защелка" удерживает (хранит) их.

Низкий уровень на входах OE-RDM (выв. 34), OE-G (выв. 33) и OE-B (выв. 32) разрешает прохождение данных с регистра-"защелки" на выходные каскады микросхемы, а высокий запирает выходные каскады.

Как известно, наибольшее потребление тока от источника питания в любой переключающей схеме происходит при переходных процессах в момент переключения. Для облегчения токового и теплового режимов микросхемы при одновременном включении всех светодиодов, а также для уменьшения уровня пульсаций предусмотрена поканальная задержка (Gradual delay) включения светодиодов, которая не заметна на глаз. Она осуществляется подачей на вход DG (выв. 9) уровня лог. "0". Время задержки включения выходных каскадов приведено в таблице 6.

Таблица 6. Задержка включения светодиодов по перепадам лог. 0 - лог. 1 на входах разрешения в зависимости от логического уровня на входе постепенной задержки (Gradual delay)

Логический уровень на входе GD

Задержка срабатывания (нс) по перепадам лог. "0" - лог. "1" на входах OExx

R1, G1, B1

R2, G2, B2

R3, G3, B3

R4, G4, B4

R5, G5, B5

R6, G6, B6

R7, G7, B7

R8, G8, B8

0

0

30

60

90

120

150

180

200

1

0

0

0

0

0

0

0

0

Сигнал данных микросхемы STP24DP05 (входной и выходной на выв. 2 и 35) содержит поток RGB-сигналов, чередующийся с тактовой частотой, последовательность которых задается логическими уровнями на входах DF0 и DF1 (см. таблицу 7).

Таблица 7. Установка последовательности сигналов R,G и B в коде входного и выходного сигналов

Последовательность

Входы

DF0

DF1

BGR

1

1

BGR

0

1

RGB

1

0

GBR

0

0

Переключение из рабочего режима в режим определения ошибки осуществляется подачей низкого потенциала на вход DM (выв. 5) или более 1 мкс на вход OE-RDM (выв. 34). После чего в течение 24-х тактов на выходную шину данных поступает код ошибки.

Интерфейс микросхемы STP24DP05 имеет два флага: TF (выв. 29) - флаг превышения температуры и EF (выв. 8) - флаг ошибки. Оба этих выхода выполнены по схеме с открытым стоком, поэтому между каждым из этих выводов и источником питания подключается подтягивающий резистор 10 кОм. При наступлении аварийной ситуации внутренний ключ микросхемы замыкает соответствующий вывод (29 или 8) на "землю". Полученный таким образом уровень лог. "0" сигнализирует внешнему контроллеру об аварии. Если вместо подтягивающих резисторов к выходам подключить светодиоды (через ограничивающие резисторы), то реализуется визуальная индикация аварийной ситуации.

 

Счетверенный драйвер RGB-светодиодов с управлением по шине I2C LP55281 (National Semiconductor)

Микросхема LP55281 - это специализированный драйвер RGB-подсветки малогабаритных жидко-кристаллических дисплеев. Она обеспечивает раздельную регулировку яркости свечения и цветового оттенка для каждого из четырех RGB-светодиодов от внешнего контроллера по стандартному последовательному интерфейсу I2C или SPI. Основное применение микросхемы LP55281 - это сотовые телефоны, коммуникаторы и МР3-плееры.

LP55281 содержит четыре ШИМ канала для управления яркостью и цветом свечения RGB-светодиодов, аудиоканал синхронизации для фонового светодиода, а также встроенный повышающий преобразователь напряжения, интерфейсы I2C и SPI. Кроме того, LP55281 обеспечивает через последовательный интерфейс тестирование обрыва светодиодов. Основные параметры микросхемы приведены в таблице 8.

Таблица 8. Основные параметры микросхемы LP55281

Параметр

Значение

Напряжение питания

3...5,5 В

Количество линий управления

12

Включение светодиодов

Параллельное

Отклонение значения выходного тока соседних каналов

5%

Максимальное выходное напряжение

5,3В

Тип повышающего преобразователя

Индуктивный

Выходное напряжение преобразователя

Регулируемое

КПД преобразователя

88 %

Ток потребления

1 мА

Рабочая частота преобразователя

2 МГц

Способ регулирования

ШИМ

Максимальный ток светодиодов (общий)

400 мА

Диапазон рабочих температур

-30...85°C

Микросхема изготавливается в миниатюрных корпусах MicroSMD размером 3x3x0,6 мм и Micro SMDxt (3x3x0,65 мм) с 36-ю шаровыми выводами с шагом 0,5 мм. Расположение выводов микросхемы LP55281 показано на рис. 8, а назначение выводов сведено в таблицу 9.

Рис. 8. Расположение выводов микросхемы LP55281

 

Таблица 9. Назначение выводов микросхемы LP55281

№ вывода

Обозначение

Назначение

6F

SW

Выход ключа DC/DC-преобразователя на дроссель

6E

FB

Вход обратной связи DC/DC-преобразователя

6D

B3

Выход на синий светодиод 3

6C

R1

Выход на светодиод R1

6B

G1

Выход на светодиод G1

6A

B1

Выход на светодиод B1

5F

GND_SW

"Земля"

5E

R3

Выход на светодиод R3

5D

G3

Выход на светодиод G3

5C

SS/SDA

Выбор ведомой МС (SPI) или линия (вход/выход) данных шины I2C

5B

IRGB

Вход от резистора установки тока смещения RGB-драйверов

5A

GND_RGB1

"Земля"

4F

GND_RGB2

4E

GND

4D

ASE2

Вход аудиосинхронизации 2

4C

SI/A0

Последовательный вход шины SPI или вход выбора адреса по шине I2C

4B

SO

Выход последовательного кода данных шины SPI

4A

R2

Выход на красный (R) светодиод R2

3F

NRST

Вход асинхронного сброса (активный уровень - низкий)

3E

R4

Выход на красный (R) светодиод R4

3D

VDD1

Напряжение питания

3C

VDDIO

Напряжение питания для входных и выходных каскадов

3B

SCK/SCL

Вход тактовых импульсов для интерфейсов SPI и I2C

3A

G2

Выход на светодиод G2

2F

ALED

Выход на светодиод аудиосинхронизации

2E

G4

Выход на светодиод G4

2D

ASE1

Вход сигнала аудиосинхронизации 1

2C

IRT

Резистор, задающий частоту генератора

2B

IF_SEL

Вход выбора интерфейса (лог. "1" - SPI, лог. "0" - I2C)

2A

B2

Выход на светодиод B2

1F

GND

"Земля"

1E

B4

Выход на светодиод B4

1D

GNDA

"Земля" аналоговой части

1C

VREF

Выход опорного напряжения

1B

VDDA

Выход внутреннего источника питания аналоговой части 2,8 В

1A

VDD2

Вход напряжения питания

Функциональную схема и схема включения микросхемы LP55281 приведена на рис. 9.

Рис. 9. Функциональная схема и схема включения микросхемы LP55281

 

Микросхема содержит повышающий (boost) преобразователь со встроенным выходным ключом на MOSFET-транзисторе, который может работать на частоте преобразования до 2 МГц. Внешний дроссель LBOOST для этой частоты преобразования должен иметь индуктивность 4,7 мкГн, а для частоты преобразования 1 МГц - вдвое больше (приблизительно 10 мкГн). В качестве импульсного выпрямителя должен использоваться внешний диод D1 с малым прямым падением напряжения (подходят диоды Шоттки с пиковым током не менее 1 А). Выходное напряжение преобразователя устанавливается по умолчанию 5 В, но его можно программно изменять по шине управления от 4 до 5,3 В с шагом 0,15 В.

Микросхема, а, следовательно и светодиоды, управляются внешним контроллером. Совсем не обязательно, чтобы это управление осуществлялось по всем семи проводникам, как это показано на рис. 9. Так, например, вход выбора интерфейса IF_SEL (выв. 2B) может быть подключен напрямую на "землю" или на плюс источника питания. В первом случае включается интерфейс шины I2C, а во втором - SPI. В любом варианте микросхема LP55281 используется как ведомое устройство. Как известно, интерфейс шины I2C двухпроводной (тактовая линия SCL и линия данных SDA), а интерфейс шины SPI четырехпроводной (SS - вход выбора ведомой микросхемы, SCK - вход тактовых импульсов, SI - вход данных и SO - выход данных).

При использовании в устройстве шины I2C останется не подключенным выход SO (выв. 4B). 

При этом вход SI/A0 (выв. 4С) можно подключать к "земле", выбрав этим адрес микросхемы 4Ch, а можно к плюсу источника питания, что обеспечивает выбор адреса 4Dh.

Выходные каскады, которые представляют собой регулируемые ШИМ стабилизаторы (источники или генераторы)тока, к выходам которых, кроме светодиодов, подключен мультиплексор. Он, в моменты запирания выходных каскадов, обеспечивает поочередную, периодическую коммутацию на вход АЦП уровней сигналов с выходов микросхемы.

При нормальной работе эти уровни высокие, а в случае обрыва одного из светодиодов или пробое выходного каскада напряжение на выходе мультиплексора понизится, что скажет о неисправности. Напряжение с выхода мультиплексора оцифровывается в АЦП и через управляющую шину (I2C или SPI) поступает на внешний контроллер.

В микросхему LP55281 встроен канал, который называют каналом аудиосинхронизации. Он используется в сотовых телефонах, МР3-плеерах и т.п. как канал "цветомузыки", обеспечивая мигание светодиодов в такт с рингтоном или проигрываемой мелодией. Этот канал имеет два входа (выв. 2D и 4D), на которые подают сигналы или стереосигнал, размахом до 1,6 В. Они микшируются, а затем суммарный сигнал оцифровывается, проходит схему АРУ и цифровой пиковый детектор. После этого происходит обратное преобразование цифрового сигнала в аналоговый. Полученный аналоговый сигнал управляет выходным каскадом (источником тока), а значит, и яркостью свечения фонового светодиода.

Литература и интернет-источники

1. www.MonolithicPower.com - сайт фирмы Monolithic Power Systems.

2. STMicroelectronics. STP24DP05. 24-bit constant current LED sink driver with output error detection. First release . 2008.

3. www.st.com - сайт фирмы STMicroelectronics.

4. National Semiconductor. LP55281. Quad RGB Driver. General Description. June 2007.

5. www.national.com - сайт фирмы National Semiconductor Corporation.

Автор: Игорь Безверхний (Украина, г. Киев)

Источник: Ремонт и сервис

Общие сведения о драйверах светодиодов от LEDSupply

Драйверы светодиодов

могут сбивать с толку светодиодную технологию. Существует так много разных типов и вариаций, что временами это может показаться немного подавляющим. Вот почему я хотел написать небольшой пост с объяснением разновидностей, чем они отличаются, и на что вы должны обратить внимание при выборе драйвера (ов) светодиодов для вашего освещения.

Что такое драйвер светодиода, спросите вы? Драйвер светодиода - это электрическое устройство, которое регулирует мощность светодиода или цепочки светодиодов.Это важная часть светодиодной цепи, и работа без нее приведет к отказу системы.

Использование одного из них очень важно для предотвращения повреждения светодиодов, поскольку прямое напряжение (V f ) мощного светодиода изменяется в зависимости от температуры. Прямое напряжение - это количество вольт, которое светоизлучающий диод требует для проведения электричества и зажигания. По мере увеличения температуры прямое напряжение светодиода уменьшается, в результате чего светодиод потребляет больше тока. Светодиод будет продолжать нагреваться и потреблять больше тока до тех пор, пока светодиод не перегорит сам себя, это также известно как тепловой побег.Драйвер светодиода - это автономный источник питания, выходы которого соответствуют электрическим характеристикам светодиода (-ов). Это помогает избежать теплового разгона, поскольку драйвер светодиода постоянного тока компенсирует изменения прямого напряжения, обеспечивая при этом постоянный ток к светодиоду.

На что следует обратить внимание перед выбором драйвера светодиода

  • Какие типы светодиодов используются и сколько?
    • Узнать прямое напряжение, рекомендуемый ток возбуждения и т. Д.
  • Нужен ли мне драйвер светодиода постоянного тока или драйвер светодиода постоянного напряжения?
    • Здесь мы сравниваем постоянный ток с постоянным напряжением.
  • Какая мощность будет использоваться? (Постоянный ток, переменный ток, батареи и т. Д.)
  • Какие ограничения по площади?
    • Работаете в тесноте? Не слишком много напряжения для работы?
  • Каковы основные цели приложения?
    • Размер, стоимость, эффективность, производительность и т. Д.
  • Нужны какие-то специальные функции?
    • Диммирование, импульсное, микропроцессорное управление и т. Д.

Прежде всего, вы должны знать…

Существует два основных типа драйверов: те, которые используют входное питание постоянного тока низкого напряжения (обычно 5–36 В постоянного тока), и те, которые используют входное питание переменного тока высокого напряжения (обычно 90–277 В переменного тока). Драйверы светодиодов, которые используют высокое напряжение переменного тока, называются автономными драйверами или драйверами светодиодов переменного тока. В большинстве приложений рекомендуется использовать драйвер светодиода с низким напряжением постоянного тока.Даже если ваш вход представляет собой переменный ток высокого напряжения, использование дополнительного импульсного источника питания позволит использовать входной драйвер постоянного тока. Рекомендуются низковольтные драйверы постоянного тока, поскольку они чрезвычайно эффективны и надежны. Для небольших приложений доступно больше опций регулирования яркости и вывода по сравнению с высоковольтными драйверами переменного тока, поэтому у вас есть больше возможностей для работы в вашем приложении. Однако, если у вас есть большой проект общего освещения для жилого или коммерческого освещения, вы должны увидеть, какие драйверы переменного тока могут быть лучше для этого типа работы.

Вторая вещь, которую вы должны знать

Во-вторых, вам нужно знать ток возбуждения, который вы хотите подать на светодиод. Более высокие токи возбуждения приведут к большему количеству света от светодиода, а также потребуют большей мощности для освещения. Важно знать характеристики своего светодиода, чтобы знать рекомендуемые токи возбуждения и требования к радиатору, чтобы не пережечь светодиод слишком большим током или избыточным теплом. Наконец, хорошо знать, что вы ищете от своего осветительного приложения.Например, если вы хотите регулировать яркость, вам нужно выбрать драйвер с возможностью регулировки яркости.

Немного о затемнении

Регулировка яркости светодиодов зависит от используемой мощности; поэтому я рассмотрю варианты диммирования как постоянного, так и переменного тока, чтобы мы могли лучше понять, как регулировать яркость всех приложений, будь то постоянный или переменный ток.

Диммирование постоянного тока

Низковольтные драйверы с питанием от постоянного тока можно легко уменьшить несколькими способами. Самым простым решением для этого является использование потенциометра.Это дает полный диапазон затемнения от 0 до 100%.

Потенциометр 20 кОм

Обычно это рекомендуется, когда у вас есть только один драйвер в вашей схеме, но если несколько драйверов диммируются от одного потенциометра, значение потенциометра можно найти из - KΩ / N - где K - значение вашего потенциометра, а N количество используемых вами драйверов. У нас есть подключенные BuckPucks, которые поставляются с потенциометром с поворотной ручкой 5K для регулирования яркости, но у нас также есть потенциометр 20K, который можно легко использовать с нашими драйверами BuckBlock и FlexBlock.Просто подключите провод заземления затемнения к центральному штырю, а провод затемнения к одной или другой стороне (выбор стороны просто определяет, каким образом вы поворачиваете ручку, чтобы уменьшить яркость).

Второй вариант регулировки яркости - использование настенного светорегулятора 0–10 В, например, нашего низковольтного регулятора яркости A019. Это лучший способ диммирования, если у вас несколько устройств, поскольку диммер 0-10 В может работать с несколькими драйверами одновременно. Просто подключите диммерные провода прямо ко входу драйвера, и все готово.

Диммирование переменного тока

Для высоковольтных драйверов переменного тока существует несколько вариантов регулировки яркости в зависимости от вашего драйвера. Многие драйверы переменного тока работают с регулировкой яркости 0-10 В, как мы уже говорили выше. У нас также есть светодиодные драйверы Mean Well и Phihong, которые предлагают диммирование TRIAC, поэтому они работают со многими передними и задними диммерами. Это полезно, поскольку позволяет светодиодам работать с очень популярными системами затемнения в жилых помещениях, такими как Lutron и Leviton.

Сколько светодиодов можно запустить с драйвером?

Максимальное количество светодиодов, которое вы можете запустить от одного драйвера, определяется делением максимального выходного напряжения драйвера на прямое напряжение ваших светодиодов.При использовании драйверов LuxDrive максимальное выходное напряжение определяется путем вычитания 2 вольт из входного напряжения. Это необходимо, потому что драйверы нуждаются в накладных расходах 2 вольта для питания внутренней схемы. Например, при использовании драйвера Wired 1000mA BuckPuck с входом 24 В у вас будет максимальное выходное напряжение 22 В.

Что мне нужно для питания?

Это приводит нас к определению того, какое входное напряжение нам нужно для наших светодиодов. В конце концов, входное напряжение равно нашему максимальному выходному напряжению для нашего драйвера после того, как мы учтем служебное напряжение схемы драйвера.Убедитесь, что вы знаете минимальное и максимальное входное напряжение для драйверов светодиодов. В качестве примера мы возьмем Wired 1000mA BuckPuck, который может принимать входное напряжение от 7 до 32 В постоянного тока. Чтобы определить, каким должно быть ваше входное напряжение для приложения, вы можете использовать эту простую формулу.

V o + (V f x LED n ) = V дюйм

Где:

В o = Накладные расходы по напряжению для драйверов - 2, если вы используете драйвер DC LuxDrive или 4, если вы используете драйвер AC LuxDrive

В f = прямое напряжение светодиодов, которые вы хотите запитать

LED n = количество светодиодов, которые вы хотите запитать

В в = Входное напряжение на драйвер

Технические характеристики продукта со страницы продукта Cree XPG2

Например, если вам нужно запитать 6 светодиодов Cree XPG2 от источника постоянного тока, и вы используете проводную BuckPuck, указанную выше, то V в должно быть не менее 20 В постоянного тока на основе следующего расчета.

2 + (3,0 х 6) = 20

Определяет минимальное необходимое входное напряжение. Нет никакого вреда в использовании более высокого напряжения вплоть до максимального номинального входного напряжения драйвера, поэтому, поскольку у нас нет источника питания на 20 В постоянного тока, вы, вероятно, будете использовать источники питания 24 В постоянного тока для работы этих светодиодов.

Теперь это помогает нам убедиться, что напряжение работает, но для того, чтобы найти правильный источник питания, нам также необходимо определить мощность всей цепи светодиода.Расчет мощности светодиода:

В f 900 10 x Управляющий ток (в амперах)

Используя 6 светодиодов XPG2 сверху, мы можем определить наши ватты.

3,0 В x 1 А = 3 Вт на светодиод

Общая мощность цепи = 6 x 3 = 18 Вт

При расчете мощности источника питания, подходящей для вашего проекта, важно предусмотреть 20% «амортизации» при расчете мощности. Добавление этой 20% -ной подушки предотвратит перегрузку источника питания.Перегрузка блока питания может привести к мерцанию светодиодов или преждевременному отказу блока питания. Просто рассчитайте подушку, умножив общую мощность на 1,2. Таким образом, для нашего примера выше нам потребуется не менее 21,6 Вт (18 x 1,2 = 21,6). Ближайший общий размер блока питания будет 25 Вт, поэтому в ваших интересах получить блок питания на 25 Вт и выходное напряжение 24 В.

Что делать, если у меня недостаточно напряжения?

Использование LED Boost Driver (FlexBlock)

Драйверы светодиодов FlexBlock - это повышающие драйверы, что означает, что они могут выдавать более высокое напряжение, чем то, что на них подается.Это позволяет подключать больше светодиодов последовательно с одним драйвером светодиода. Это чрезвычайно полезно в приложениях, где ваше входное напряжение ограничено, и вам нужно получить

FlexBlock На

больше мощности для светодиодов. Как и в случае с драйвером BuckPuck, максимальное количество светодиодов, которое вы можете подключить с помощью одного последовательно подключенного драйвера, определяется делением максимального выходного напряжения драйвера на прямое напряжение ваших светодиодов. FlexBlock может быть подключен в двух различных конфигурациях и может варьироваться в зависимости от входного напряжения.В режиме Buck-Boost (стандартный) FlexBlock может обрабатывать светодиодные нагрузки, которые находятся выше, ниже или равны напряжению источника питания. Вы найдете максимальное выходное напряжение драйвера в этом режиме по следующей формуле:

48 В постоянного тока - В в

Итак, при использовании источника питания 12 В постоянного тока и светодиодов XPG2 сверху, сколько мы могли бы работать с 700 мА FlexBlock? Максимальное выходное напряжение составляет 36 В постоянного тока (48-12), а прямое напряжение XPG2, работающего при 700 мА, составляет 2,9, поэтому, разделив 36 В постоянного тока на это, мы видим, что этот драйвер может питать 12 светодиодов.В режиме Boost-Only FlexBlock может выдавать до 48 В постоянного тока от всего лишь 10 В постоянного тока. Таким образом, если вы были в режиме Boost-Only, вы могли включить до 16 светодиодов (48 / 2,9). Здесь мы рассмотрим использование повышающего драйвера FlexBlock для более глубокого питания ваших светодиодов.

Проверка мощности для входных драйверов переменного тока большой мощности

Теперь с драйверами входа переменного тока они выделяют определенное количество ватт для работы, поэтому вам нужно определить мощность ваших светодиодов. Вы можете сделать это по следующей формуле:

[Vf x ток (в амперах)] x LEDn = мощность

Итак, если мы пытаемся запитать те же 6 светодиодов Cree XPG2 на 700 мА, ваша мощность будет…

[2.9 x 0,7] x 6 = 12,18

Это означает, что вам нужно найти драйвер переменного тока, который может работать до 13 Вт, например, наш светодиодный драйвер Phihong 15 Вт.

ПРИМЕЧАНИЕ: При разработке приложения важно учитывать минимальное выходное напряжение автономных драйверов. Например, приведенный выше драйвер имеет минимальное выходное напряжение 15 вольт. Поскольку минимальное выходное напряжение больше, чем у нашего одиночного светодиода XPG2 (2,9 В), для работы с этим конкретным драйвером вам потребуется соединить не менее 6 из них последовательно.

Инструменты для понимания и поиска правильного драйвера светодиода

Итак, теперь у вас должно быть довольно хорошее представление о том, что такое драйвер светодиода и на что нужно обращать внимание при выборе драйвера с источником питания, достаточным для вашего приложения. Я знаю, что вопросы по-прежнему будут, и для этого вы можете связаться с нами по телефону (802) 728-6031 или [email protected]

У нас также есть этот инструмент выбора драйверов, который помогает рассчитать, какой драйвер будет лучше всего, введя спецификации вашей схемы.

Если ваше приложение требует нестандартного размера и вывода, обратитесь в LEDdynamics. Их подразделение LUXdrive быстро разработает и изготовит нестандартные светодиодные драйверы прямо здесь, в Соединенных Штатах.

Спасибо за внимание, и я надеюсь, что этот пост поможет всем, кто интересуется, что такое светодиодные драйверы.

SainSmart Round 8 Led 5050 RGB LED Driver Board - SainSmart.com

Торговая марка: SainSmart
SainSmart Round 8 вело плату SCM водителя СИД 5050 RGB для Arduino

Артикул: 20-111-974 UPC: 6955170878598 ID товара: 11091749844 ID варианта: 45101304148

7 долларов.83

драйверы светодиодов | АМС

AS1130 ИС драйвера полноцветного кроссплексирования на 132 светодиода 132 2.5 8-битный ШИМ и аналоговый контроль тока, динамический контроль запаса Есть Есть 2 от 2,7 до 5,5 WL-CSP-20, SSOP-28 AS1130
AS1115 Драйвер матрицы на 64 светодиода с 16 клавишами 64 5 16-клавишные, мультиплексные; Интерфейс I²C Есть Есть 3 2.7 к 5,5 QSOP-24 \ TQFN (4x4) -24 AS1115
AS1113 16-канальный драйвер светодиода прямого действия, 50 мА 16 50 Есть Есть 3 3.От 0 до 5,5 ССОП-24 \ TQFN (5х5) -28 AS1113
AS1112 16-канальная микросхема драйвера светодиода с ШИМ 100 мА 16 100 12-битный ШИМ, 6-битный DOT Есть Есть 4.5 от 3,0 до 5,5 TQFN (5x5) -32 AS1112
AS1111 Драйверы светодиодов с малым падением напряжения 2–4 40–80 Простой привод 3 0.От 15 до 3,6 WL-CSP-6, шаг 0,4 мм (AS1111A и AS1111B), MLPD-8, шаг 0,5 мм (AS1111C) AS1111
AS1110 16-канальная микросхема драйвера светодиода прямого действия, 100 мА 16 100 Есть Есть 3 3.От 0 до 5,5 ССОП-24 \ TQFN (5х5) -28 AS1110
AS1109 8-канальный драйвер светодиода прямого действия 100 мА 8 100 Есть Есть 2 3.От 0 до 5,5 SOIC150-16 \ SSOP150-16 \ TQFN (4x4) -16 AS1109
AS1108 ИС матричного драйвера светодиода 4x8 32 10 Мультиплексированный 3 3.От 0 до 5,5 СОИК-20 AS1108
AS1107 ИС матричного драйвера светодиода 8x8 со скоростью нарастания напряжения 64 5 Мультиплексированный 3 2.7 к 5,5 СОИК-24 AS1107
AS1106 ИС матричного драйвера светодиода 8x8 64 5 Мультиплексированный 3 2.7 к 5,5 СОИК-24 AS1106
AS1105 ИС матричного драйвера светодиода 4x8 32 10 Мультиплексированный 3 5.0 СОИК-20 AS1105
AS1104 ИС с 4-канальным драйвером для прямого подключения светодиодов, 40 мА 4 40 Простой привод 3 2.2 до 3,6 МСОП-8 AS1104
AS1100 Драйвер светодиодов матрицы 8x8 64 5 Мультиплексированный 3 5.0 СОИК-24 AS1100

Уникальная микросхема светодиодного драйвера от Kinetic Technologies предлагает селфи-драйвер RGB Plus в крошечной упаковке

Содержание пресс-релиза от BusinessWire.Сотрудники AP News не участвовали в его создании.

https://apnews.com/press-release/BusinessWire/79c12400a02a437b8fd560a58c79526e

Щелкните, чтобы скопировать

САН-ХОСЕ, Калифорния - (BUSINESS WIRE) - 30 ноября 2018 г. первое лицевое решение для светодиодного драйвера для смартфонов, KTZ8807.

Этот инновационный светодиодный драйвер постоянного тока сочетает в себе программируемый светодиодный драйвер индикатора RGB с сильноточным белым светодиодным фронтальным драйвером (селфи) вспышкой.Используя совместимые с I 2 C управление светодиодами и программируемость, KTZ8807 обеспечивает превосходное управление пользователем с помощью встроенного в кристалл блока управления синхронизацией: частота мигания светодиода, а также нарастание и затухание светодиода регулируются пользователем, что позволяет получить диапазон уникальных цветов. схемы освещения при управлении светодиодами RGB. Внешний стробоскоп облегчает простое управление мощностью вспышки для селфи, также совместим с инфракрасными светодиодами и включает в себя таймер безопасности для прекращения действия вспышки в случае неисправности.

«Новым поколениям мобильных телефонов с фронтальными камерами требуются регулируемые регуляторы тока для управления белыми светодиодами для вспышки камеры», - говорит вице-президент Kinetic Technologies Дэвид Нам.«KTZ8807 делает именно это. Наш полностью программируемый драйвер постоянного тока для светодиодов RGB в паре с сильноточным драйвером белого светодиода обеспечивает четыре независимых программируемых потребителя постоянного тока с низким падением напряжения без использования каких-либо внешних компонентов, упрощая конструкцию и сокращая количество компонентов ».

Дополнительное управление предлагается с помощью десяти программируемых внутренних регистров, которые через интерфейс управления I 2 C и встроенный декодер позволяют настраивать состояние ВКЛ / ВЫКЛ светодиодных каналов и 193 уровня тока в диапазоне от 0.От 125 мА до 24 мА для каналов D1-D3 и 39 уровней тока - до 600 мА для канала D4.

Устройство также оснащено технологией AutoBlinQ, которая автоматически включает и выключает LED1 с заранее запрограммированной частотой мигания, если в течение 1 секунды после включения питания не поступает команда I 2 C. В смартфоне с сильно разряженной батареей это может сообщать пользователям, что телефон заряжается.

KTZ8807 доступен в корпусе UTDFN 2,0 мм x 2,0 мм без PB.

Ключевые приложения Kinetic Technologies KTZ8807 включают мобильные телефоны, карманные устройства, светодиоды RGB, фронтальную (селфи) вспышку, обнаружение инфракрасной диафрагмы и связь.

KTZ8807 уже доступен и отправляется. Посетите Kinetic Technologies для получения дополнительной информации.

О кинетических технологиях

Kinetic Technologies проектирует, разрабатывает и продает запатентованные высокопроизводительные аналоговые силовые и защитные полупроводники для мобильных, промышленных, автомобильных и корпоративных рынков. Мы поставляем решения защиты, устойчивые к реальным сбоям, и делаем решения по управлению питанием меньшими по размеру и более энергоэффективными.У Kinetic Technologies есть центры исследований и разработок в Силиконовой долине и в Азии, которые занимаются операциями, логистикой и продажами по всему миру. Посетите Kinetic Technologies для получения дополнительной информации.

* Логотип Kinetic Technologies является товарным знаком Kinetic Technologies. Все остальные торговые марки и названия продуктов, упоминаемые в этом документе, являются собственностью их владельцев.

См. Исходную версию на businesswire.com: https://www.businesswire.com/news/home/20181130005539/en/

КОНТАКТ: Контактное лицо для СМИ: Криста Борднер

Телефон: +1 (831) 325-8178

Электронная почта: kbordner @ kinet-ic.com

КЛЮЧЕВОЕ СЛОВО: СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ СЕВЕРНАЯ АМЕРИКА КАЛИФОРНИЯ

КЛЮЧЕВОЕ СЛОВО ОТРАСЛИ: ТЕХНОЛОГИЯ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ФОТО ПОЛУПРОВОДНИК МОБИЛЬНЫЙ / БЕСПРОВОДНОЙ

ИСТОЧНИК: Kinetic Technologies

Авторские права Business Wire 2018.

PUB: 30.11.2018 16:35 / ДИСК: 30.11.2018 16:35

http://www.businesswire.com/news/home/20181130005539/en

LED Driver · GitBook

Вы можете подключить блок [LED Driver] из mbuild к Halocode и делать больше творений.

1. Загорается драйвер светодиода (1) ()

Светодиодное кольцо или светодиодная лента, подключенная к указанному драйверу светодиодов, загорается в указанном порядке цветов.

Пример

Когда кнопка Halocode нажата, светодиодная лента, подключенная к светодиодному драйверу 1, загорится в указанном порядке цветов.


2. Драйвер светодиода (1) устанавливает светодиод (1) на ()

Устанавливает цвет указанного светодиода в светодиодной ленте или светодиодном кольце, подключенном к указанному драйверу светодиодов.

Пример

Когда кнопка Halocode нажата, первый светодиод в светодиодной ленте, подключенной к драйверу светодиодов 1, загорится красным.


3. Драйвер светодиода (1) устанавливает светодиод (1) на R (255) G (0) B (0)

Устанавливает цвет указанного светодиода в светодиодной ленте, подключенной к указанному драйверу светодиодов, смешанный с указанными значениями RGB.

Пример

Когда кнопка Halocode нажата, первый светодиод в светодиодной ленте, подключенной к драйверу светодиодов 1, загорится красным.


4. Драйвер светодиода (1) Светодиод (1) не горит

Загорается указанный светодиод в светодиодной ленте или светодиодном кольце, подключенном к указанному драйверу светодиодов.

Пример

Когда кнопка Halocode нажата, первый светодиод в светодиодной ленте, подключенной к светодиодному драйверу 1, погаснет.


5. Драйвер светодиода (1) все индикаторы выключены

Загорается светодиодная лента или светодиодное кольцо, подключенные к указанному светодиодному драйверу.

Пример

При нажатии кнопки Halocode светодиодная лента, подключенная к 1-му приводу светодиода, погаснет.


6. Драйвер светодиода (1) устанавливает светодиод (1) на (красный) со значением (255)

Устанавливает указанное значение цвета указанного светодиода в светодиодной ленте или светодиодном кольце, подключенном к указанному драйверу светодиодов.

Пример

Когда кнопка Halocode нажата, первый светодиод в светодиодной ленте, подключенной к драйверу светодиодов 1, загорится красным значением 255.


7. Драйвер светодиода (1) Светодиод (1) увеличивает (красный) значение на (20)

Увеличивает указанное значение цвета указанного светодиода в светодиодной ленте или светодиодном кольце, подключенном к указанному драйверу светодиодов, на указанную величину.

Пример

При нажатии кнопки Halocode значение красного цвета первого светодиода в светодиодной полосе, подключенной к приводу светодиодов 1, увеличится на 20.


8. Драйвер светодиода (1) устанавливает световой эффект на (постоянный)

Устанавливает световой эффект светодиодной ленты или светодиодного кольца, подключенного к указанному светодиодному драйверу.

Пример

Когда кнопка Halocode нажата, светодиодная лента, подключенная к светодиодному драйверу 1, загорится световым эффектом «постоянно».


Драйвер

RGB-LED поддерживает анимированное автомобильное освещение.

Драйвер Melexis MLX8117 RGB-LED обеспечивает лучшую точность смешивания цветов для поддержки интеллектуальных анимированных приложений автомобильного освещения.

Melexis расширил семейство осветительных ИС, представив многоканальный драйвер RGB-светодиодов MLX81117.MLX8117 поддерживает безлицензионную высокоскоростную связь MeLiBu, которая поддерживает интеллектуальное анимированное автомобильное освещение для улучшенных функций безопасности. MLX81117 предлагает лучшую точность смешивания цветов с дельтой УФ <0,01 по сравнению с предыдущим продуктом.

(Изображение: Melexis)

Производители автомобилей внедряют анимированное освещение в кабине для предоставления такой информации, как подсказки для помощи водителю, обновления состояния автомобиля или расширенные функции комфорта, такие как адаптивное освещение на крыше, и все чаще используют светодиодные RGB-световые полосы для связи с водителем с помощью цветовой кодировки. - изменяющиеся и мигающие последовательности, - сказал Мелексис.Это приводит к проблемам, связанным с поддержанием единообразия цвета всех светодиодов на световой панели и одновременным изменением освещения, заявили в компании.

Благодаря интеграции высокоскоростного коммуникационного интерфейса Melexis MeLiBu IP в MLX8117, MeLiBu управляет отдельными светодиодами для реализации световых эффектов. Он предлагает высокое разрешение для смягчения дрейфа цвета, связанного с температурой, и позволяет без задержки обновлять в реальном времени> 250 светодиодов RGB.

«Интеллектуальный контроллер RGB-светодиодов также обеспечивает компенсацию в реальном времени любого дрейфа цвета, вызванного изменениями окружающей среды, и точность смешивания цветов с дельтой УФ <0.01%, чтобы устранить любые заметные различия между светодиодами », - сказал Мелексис.

Блок-схема MLX81117 (Изображение: Melexis)

Коммуникационный интерфейс MeLiBu использует физический уровень CAN-FD для работы на скоростях до 2 Мбит. Другие функции включают регулировку яркости в широком диапазоне затемнения, что позволяет регулировать уровни естественного освещения. Драйвер MLX81117 RGB-LED соответствует требованиям функциональной безопасности ISO 26262 вплоть до уровня полноты безопасности B (ASIL B) и обеспечивает низкий уровень электромагнитных помех и высокий уровень помехоустойчивости, что способствует соблюдению требований по электромагнитной совместимости.

MLX8117 размещен в 32-выводном корпусе QFN32 5 × 5. Образцы доступны уже сейчас. Оценочный комплект доступен по запросу.

Узнать больше о Melexis Microelectronic Systems

RGB Led Driver Shield для Arduino Nano

Это мой второй проект светодиодного драйвера на базе микросхемы CAT4101. Первым проектом был одиночный белый светодиод. Этот проект был разработан для управления 3 каналами светодиодов RGB с сигналом PWM, который помогает создавать многоцветный светодиодный свет.Arduino Nano используется для генерации ШИМ-сигнала для светодиодов RGB, а на плате есть 3 тактильных переключателя и вход аналогового сигнала для разработки различных приложений, связанных с RGB-светодиодами. Каждый канал может управлять нагрузкой до 1 А и входным напряжением до 12 В постоянного тока. 1A X 3 Экран драйвера светодиодов постоянного тока для Arduino Nano был разработан для различных приложений, связанных со светодиодами. Экран обеспечивает точный сток светодиода для регулирования тока светодиода в цепочке светодиодов. Ток светодиода зеркально отражается, а ток, протекающий от RSET, задается параметром PR1.Встроенные светодиоды 2 Вт X 3 используются для тестирования. Внешний светодиод или несколько цепочек светодиодов можно подключить, потянув за два провода от печатной платы. На печатной плате есть разъемы для крепления Arduino Nano. Shield также имеет на борту три тактильных переключателя, подключенных к цифровым контактам D2, D3 и D12 с помощью блока понижающих резисторов, которые можно использовать в любом приложении. Встроенный подстроечный потенциометр PR1, PR2, PR3 помогает установить максимальный постоянный ток. Входные контакты ШИМ подключены к контактам цифрового ШИМ D9, D10 и D11 Arduino Nano для управления яркостью светодиода.CN1 помогает подавать питание на плату, дополнительный разъем CN2 для аналогового входа A6, 5 В постоянного тока, GND и сброс для некоторых приложений аналогового интерфейса.

Плата построена с использованием 3 микросхем CAT4101 от ON Semiconductor. CAT4101 - это приемник постоянного тока, управляющий цепочкой светодиодов высокой яркости до 1 А с очень низким падением напряжения 0,5 В при полной нагрузке. Он не требует индуктора, обеспечивает низкий уровень шума и минимизирует количество компонентов. Ток светодиода устанавливается внешним предустановленным триммером PR1, PR2, PR3, подключенным к выводу RSET.Вывод светодиода совместим с высоким напряжением до 24 В, что позволяет управлять длинными цепочками светодиодов. Устройство обеспечивает точный и регулируемый ток в светодиодах независимо от напряжения питания и прямого напряжения светодиода. Вход PWM / EN позволяет отключать устройство и регулировать яркость светодиода с помощью сигнала внешней широтно-импульсной модуляции (PWM), поступающего от контактов Arduino Nano D9, D10 и D11. Драйвер оснащен защитой от теплового отключения, которая срабатывает, когда температура кристалла превышает 150 ° C.

Рабочий цикл и частота ШИМ

Точное линейное регулирование яркости совместимо с частотами ШИМ от 100 Гц до 5 кГц для коэффициента заполнения ШИМ до 1%. Частоты ШИМ до 50 кГц могут поддерживаться для рабочих циклов более 10%. При выполнении комбинации низких частот и малых рабочих циклов устройство может перейти в режим отключения. Это не влияет на точность регулирования яркости, поскольку время включения TPS очень короткое, в диапазоне 1 с. Чтобы гарантировать распознавание импульсов ШИМ, длительность минимального времени TLO импульса должна быть больше 1 с.CAT4101 переходит в режим отключения с нулевым током после задержки 5 мс (типично), когда EN / PWM удерживается на низком уровне.

Примечание: Проект работает с однополярным питанием 12 В, в этом случае перемычка J1 замкнута. Плата требует двойного питания для более высокого напряжения питания светодиодов до 24 В, 7-12 В для Nano и 24 В отдельно для светодиодного драйвера CAT4101, в этом случае перемычка J1 разомкнута.

Характеристики

  • Питание 7-12 В постоянного тока (для входа питания 24 В см. Примечание)
  • Ток нагрузки 1 А макс.
  • Постоянный ток с регулировкой до 1 А на каждый канал
  • ШИМ-затемнение с высоким разрешением
  • 3-кратный встроенный подстроечный потенциометр для установки постоянного тока
  • Nano Digital Pin D9, D10, D11, подключенный к PWM микросхемы CAT4101
  • Nano Digital Pin D2, D3, D12, подключенный к тактильному переключателю с помощью Pull Down R-Pack
  • Когда подстроечный резистор минимален, он установлен на ток 1А, @ 1.5 кОм установлен на 385 мА
  • Вход питания CN1
  • CN2, аналоговый вход A6 и вход сброса
  • Выбор источника питания J1 24 В или источника питания 12 В

Схема

Список деталей

Фото

Видео

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *