controlador LED de 36 V y 2 A con regulación PWM 5000:1 Cumple los límites EMI de la norma CISPR 25 Clase 5 con la arquitectura Silent Switcher

La retroiluminación LED de las pantallas de los automóviles, los sistemas de infoentretenimiento y la iluminación del salpicadero deben ser lo suficientemente brillantes como para competir con la luz solar directa que entra en el coche durante el día, y al mismo tiempo ser capaces de atenuarse en varios órdenes de magnitud para evitar cegar al conductor por la noche. Los controladores de LED genéricos tienen dificultades para alcanzar esos altos ratios de atenuación.

El controlador de LED escalonado síncrono LT3932 con interruptores integrados de 36 V y 2 A ofrece una regulación PWM de alta relación. El LT3932 aloja sus interruptores de potencia de alta eficiencia integrados en un pequeño encapsulado QFN de 4mm × 5mm, y puede funcionar a una frecuencia de conmutación de hasta 2MHz para un diseño compacto y de gran ancho de banda. Cuando no se necesita una gran capacidad de regulación y la simplicidad es primordial, se puede utilizar su generador PWM interno para producir una regulación PWM de 128:1 controlada por una sola tensión de CC. Con una protección contra fallos incorporada para manejar los LEDs abiertos y los cortocircuitos, y una modulación de frecuencia de espectro extendido para ayudar a reducir la EMI, el LT3932 satisface las exigentes necesidades de las aplicaciones de iluminación LED de automoción e industriales (Figura 1).

Alta relación de regulación PWM

Con el LT3932 funcionando a una frecuencia de atenuación de 100 Hz y una frecuencia de conmutación de 2 MHz, un diseño de LED de alta corriente puede lograr una atenuación PWM de 5000:1 con una corriente de LED bien regulada. Además, se pueden combinar la regulación PWM y la analógica para llevar las relaciones de regulación hasta 20.000:1. Para las aplicaciones que requieren relaciones de atenuación PWM superiores a 5000:1, el LT3932-1, una variante del LT3932, proporciona un mayor rendimiento de atenuación sin una limitación definida por parte del tiempo mínimo de ejecución PWM frente a la frecuencia de conmutación. Con las últimas pantallas para vehículos que requieren relaciones de atenuación mínimas de 10.000:1, el LT3932/-1 cumple fácilmente con las especificaciones de atenuación, que de otro modo serían desalentadoras.

Interruptor silencioso de baja EMI

Los requisitos de atenuación extrema de los LED en las aplicaciones de automoción pueden dificultar el cumplimiento de las normas CISPR EMI sin añadir costosos componentes de reducción de ruido y complejidad. El LT3932 consigue tanto una alta atenuación como una baja EMI al incorporar una serie de funciones de reducción de la EMI:

  • La EMI se minimiza gracias a su conmutador silencioso® arquitectura para bucles calientes de baja EMI.
  • La modulación de frecuencia de espectro ensanchado (SSFM) integrada reduce la EMI conducida y radiada.
  • La velocidad de giro del LT3932 se controla para optimizar la eficiencia, manteniendo un bajo nivel de ruido.

Figura 2. El circuito LT3932 Figura 1 supera la EMI radiada media CISPR 25

La eficacia de la tecnología de baja EMI del LT3932 se ilustra en la Figura 2: un escaneo de EMI radiada del circuito de demostración de producción del LT3932 (DC2286A). Supera los límites medios de la clase 5 de la norma CISPR 25, así como los límites de pico.

Aplicaciones de visión artificial

La producción moderna de la línea de montaje industrial utiliza la inspección óptica automatizada con ayuda de máquinas para garantizar que las piezas de movimiento rápido en una línea de montaje cumplen las especificaciones definidas. Las piezas defectuosas que no superan la inspección óptica se etiquetan automáticamente y se retiran de la línea de montaje, garantizando la coherencia entre las piezas. Las cámaras de alta velocidad utilizadas en este tipo de líneas de montaje requieren un sistema de flash fotográfico capaz de reproducir de forma consistente un pulso de luz con un tiempo de encendido fijo con un tiempo de apagado variable definido por la velocidad de la línea de montaje, así como por el espaciado de las piezas.

Figura 3 Figura 1 La eficiencia se mantiene alta al conducir LEDs de 1A a 2MHz fSW, incluso con filtros EMI bajos

El LT3932 puede reproducir un pulso de corriente LED de tiempo de encendido fijo con un tiempo de apagado indefinido manteniendo su carga de salida cuando el PWM se mantiene bajo – no se requiere ningún circuito adicional. La figura 4 muestra dos pulsos de corriente de LED de longitud fija producidos por el LT3932, separados por una hora de tiempo de desconexión, lo que demuestra la capacidad del controlador de LED para mantener su carga de salida durante tiempos de desconexión PWM arbitrariamente largos. Al conservar el estado de la salida, el LT3932 produce pulsos de corriente de forma constante, independientemente del tiempo de inactividad del PWM.

Figura 4. El LT3932 reproduce fielmente los pulsos de corriente, independientemente del tiempo de desconexión del PWM: importante para las aplicaciones de imágenes de máquinas que requieren fidelidad de la iluminación en el tiempo

El LT3932 permite diseñar controladores de LED compactos y de alta corriente con un excelente rendimiento de regulación. Incluye una serie de funciones integradas para simplificar el proceso de diseño de aplicaciones de controladores LED industriales y de automoción de alto rendimiento.

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