Atenuación precisa de LED PWM sin generadores de señal externos, relojes o µControllers

Los LED se pueden atenuar de dos maneras: atenuación analógica y modulación de ancho de pulso (PWM). La atenuación analógica cambia la salida de luz LED simplemente ajustando la corriente CC en la cadena, mientras que la atenuación PWM logra el mismo efecto variando el ciclo de trabajo de una corriente constante en la cadena para cambiar efectivamente la promedio corriente en la cadena. A pesar de su atractiva simplicidad, la atenuación analógica es inapropiada para muchas aplicaciones porque pierde precisión de atenuación en aproximadamente un 25 % o más con niveles de brillo de solo 10:1 y distorsiona el color de los LED. Por el contrario, la atenuación PWM puede producir relaciones de atenuación de 3000:1 y superiores (a 100 Hz) sin una pérdida significativa de precisión y sin cambios en el color del LED.

El LT3761 combina la simplicidad de la atenuación analógica con la precisión de la atenuación PWM al generar su propia señal PWM. Son posibles altas relaciones de atenuación ajustando una señal de CC simple en su entrada de atenuación; no se requieren microcontroladores, osciladores o generadores de señal generadores de PWM adicionales. La señal PWM interna del LT3761 puede producir una atenuación de 25:1, mientras que aún puede ofrecer una atenuación de hasta 3000:1 con una señal PWM externa.

Controlador LED de alta potencia

El LT3761 es un controlador LED de alta potencia similar a la familia LT3755-2 y LT3756-2. Es un IC de controlador de interruptor único de entrada de 4,5 V a 60 V a salida de 0 V a 80 V que se puede configurar como un controlador de LED de modo boost, SEPIC, buck-boost o buck. Tiene un rango de frecuencia de conmutación de 100 kHz a 1 MHz, protección LED abierta, lógica interna adicional para brindar protección contra cortocircuitos y puede funcionar como un regulador de voltaje constante con límite de corriente o como una batería SLA de corriente constante o un cargador supercap.

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La figura 1 muestra una aplicación de faro delantero de automóvil de 60 V, 1 A (60 W) y 350 kHz de alta eficiencia del 94 % con atenuación PWM. El LT3761 utiliza el mismo esquema de atenuación PWM de alto rendimiento que la familia LT3755/LT3756, pero con la característica adicional de la señal de atenuación PWM generada internamente y sin pines adicionales.

Figura 1. Controlador LED de impulso con una eficiencia del 94 % para faros delanteros de automóviles con atenuación PWM interna de 25:1.

Generador de atenuación Pwm interno

A diferencia de otros controladores LED de alta potencia, el LT3761 puede generar su propia señal de atenuación PWM para producir una atenuación de hasta 25:1. Esto le permite producir atenuación PWM precisa sin la necesidad de componentes externos generadores de PWM. El LT3761 requiere solo un voltaje de CC externo, muy similar al control de atenuación analógico, para atenuar PWM de alto rendimiento a una frecuencia elegida. Todavía puede recibir una señal de entrada PWM para impulsar la cadena de LED con esa señal de manera estándar.

Figura 2. Señal PWM generada internamente y corriente LED para la aplicación de la Figura 1.

El generador de señal de atenuación PWM interno cuenta con frecuencia y ciclo de trabajo programables. La frecuencia de la señal de onda cuadrada en PWMOUT se establece mediante un condensador CPWM del pin PWM a GND según la ecuación: fPWM = 14 kHz • nF/CPWM. El ciclo de trabajo de la señal en PWMOUT se establece mediante una corriente de escala µA en el pin DIM/SS, como se muestra en la Figura 3. Las corrientes pull-up y pull-down generadas internamente en el pin PWM se utilizan para cargar y descargar su capacitor. entre los umbrales alto y bajo para generar la señal del ciclo de trabajo. Estas señales de corriente en el pin PWM son lo suficientemente pequeñas como para que puedan ser superadas fácilmente por una señal digital de un microcontrolador para obtener un rendimiento de atenuación muy alto. El ciclo de trabajo mínimo práctico usando el generador de señal interno es de aproximadamente 4% si se usa el pin DIM/SS para ajustar la relación de atenuación. Para una operación de ciclo de trabajo del 100%, el pin PWM se puede vincular a INTVCC.

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Figura 3. La configuración del ciclo de trabajo en el pin DIM/SS toma una señal de escala µA. Este pin también se puede usar con una señal PWM externa para relaciones de atenuación muy altas.

Figura 4. Dada una señal de entrada PWM de alta velocidad, el LT3761 aún proporciona una señal PWMOUT de alta velocidad.

Conclusión

El controlador LED LT3761 de alta potencia y alto rendimiento tiene su propio generador de señal de atenuación PWM integrado que es preciso y fácil de usar.

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