Infineon ILD4180 – impulsowy zasilacz LED dużej mocy

Artykuł powstał we współpracy z firmami:

Inne układy do zasilania LED małej, średniej i dużej mocy z oferty firmy Infineon opisaliśmy w artykule opublikowanym w portalu MIKROKONTROLER.pl.

Układ ILD4180 jest scalonym konwerterem DC/DC obniżającym napięcie, konstrukcyjnie zoptymalizowanym do stosowania w aplikacjach przemysłowych i samochodowych. Może on pracować jako stabilizator prądu (tę konfigurację wykorzystano w prezentowanym projekcie) lub napięcia.

Układ ILD4180 wyposażono w funkcje ułatwiające stosowanie go w zasilaczach LED: ma wejście sygnału PWM (do impulsowej regulacji jasności świecenia LED), wejście umożliwiające włączanie i wyłączanie obciążenia z soft-startem, wyposażono go także w elektroniczne bezpieczniki: przeciwzwarciowy i chroniący przed przegrzaniem struktury.
Schemat blokowy układu ILD4180 pokazano na rys. 1.

Rys. 1. Schemat blokowy układu ILD4180

Podstawowe cechy układu ILD4180

zakres napięć zasilania: od 4,75 do 45 VDC
maksymalne natężenie prądu drenu klucza mocy: 1,8 A
zakres napięć wyjściowych: od 0,6 do 16 VDC
przystosowanie do regulacji PWM
wbudowana funkcja soft-startu
wbudowany bezpiecznik termiczny
wbudowany elektroniczny włącznik
precyzyjna regulacja natężenia prądu wyjściowego
możliwość pracy w trybie stabilizacji prądu lub napięcia
zakres temperatur pracy: od -40 do +125°C

Rys. 2. Schemat elektryczny testowego zasilacza LED mocy

Schemat elektryczny testowego zasilacza LED mocy z regulacją jasności świecenia LED za pomocą sygnału PWM pokazano na rys. 2. Układ ILD4180 pracuje w typowej konfiguracji aplikacyjnej:

jumper JP1 służy do ręcznego włączania i wyłączania przetwornicy (elektroniczny włącznik),
układ U2 generuje przebieg PWM o częstotliwości ok. 300 Hz i zakresie regulacji PWM od 0 do 100%, co odbywa się za pomocą potencjometru P1.

Dodatkowe informacje o układach scalonych do zasilania LED firmy Infineon można znaleźć pod adresem: www.infineon.com/lowcostleddriver

Na rys. 3 pokazano dwa przykładowe zestawy przebiegów dla różnych wartości współczynnika PWM:

PWM podawanego na wejście PWMI układu ILD4180 (górne widoki),
przebiegu na wyjściu BUO układu ILD4180 (dolne widoki).

Dioda LED jest zasilana prądem o wartości średniej zgodnej ze wzorem:

PWM: przebiegi na wejściu PWMI
(górne), odpowiadające im przebiegi na wyjściu przetwornicy (dolne)”>

Rys. 3. Przykładowe przebiegi ilustrujące działanie regulacji PWM w układzie ILD4180 dla różnych wartości współczynnika D_PWM: przebiegi na wejściu PWMI (górne), odpowiadające im przebiegi na wyjściu przetwornicy (dolne)

Wartość R2 należy dobrać do możliwości zasilanej diody LED. W przypadku W42180 (fot. 4) firmy Seoul Semiconductor (dostępne detalicznie w sklepie SENSU.pl) zalecane średnie natężenie prądu płynącego przez strukturę diody nie powinno przekraczać 350 mA, a maksymalny dopuszczalny prąd nie może mieć wartości większej niż 1 A.

Fot. 4. Wygląd diody W42180 z rodziny P4 (bez płytki drukowanej, radiatora itp.), produkowanej przez firmę Seoul Semiconductor

Dla testowanej diody (W42180 firmy Seoul Semiconductor) wartość I_LED<1 A, przy czym należy pamiętać o zapewnieniu diodzie odpowiednich warunków termicznych (chłodzenia), bowiem przekroczenie maksymalnej dopuszczalnej temperatury struktury LED powoduje jej szybką degradację i nieodwracalne uszkodzenie.

Do pobrania

O autorze