Projekcyjne diody RGB odgrywają coraz większą rolę w technice oświetleniowej. Są już powszechnie wykorzystywane w motoryzacji, reklamie, sygnalizacji drogowej, sprzęcie oświetleniowym itp. Zaletą stosowania tego źródła światła jest łatwość sterowania zarówno jasnością, jak i kolorem. Do tych zastosowań zostały skonstruowane liczne układy wspomagające, a ich producentem jest m.in. STMicroelectronics. W ramach promocji swoich wyrobów firma ta opracowała kilka zestawów ewaluacyjnych. Należy do nich płytka bazowa STEVAL-ILL009V1 (fot. 1) przeznaczona do współpracy z płytkami ILL009V3 i ILL009V4. Dołączane moduły zawierają różne typy diod projekcyjnych RGB.
Fot. 1. Widok płytek zestawu STEVAL–ILL009V1
Przykładowo, na płytce ILL009V3 (fot. 2) zamontowano diody wykonane w technice cienkowarstwowej InGaAlP (kolor czerwony (amber) – 617 nm) oraz ThinGaN (kolor zielony (green) – 525 nm i niebieski (blue) – 464 nm), tworzące jedną diodę projekcyjną LED RGB. Struktura ma wymiary 2,1×2,1 mm, a uzyskiwana wydajność świecenia jest równa 86 lm/W dla koloru zielonego i 17 lm/W dla koloru niebieskiego.
Fot. 2. Płytka wykonawcza z LED projekcyjną
Scalenie diod w jednej obudowie sprawia, że jest to element bardzo wygodny w użyciu. Ciepło jest odprowadzane przez czerniony wielożeberkowy radiator. Moduł zawiera również termistor NTC STLM20, zabezpieczający elementy przed uszkodzeniem w przypadku przekroczenia temperatury. Dopuszczalna moc strat jest równa 10 W, przy prądzie przewodzenia 700 mA. Moduły ILL009V3 i ILL009V4 są dołączane do płytki bazowej za pośrednictwem 30-pinowego złącza krawędziowego.
Rys. 3. Schemat blokowy zestawu STEVAL–ILL009V1
Na pytce bazowej ILL009V1 zawarto elementy niezbędne do sterowania diodą projekcyjną oraz umożliwiające wykonanie kilku eksperymentów (rys. 3). Odpowiednie zasilanie zapewnia przetwornica DC/DC wytwarzająca napięcie 4 V przy obciążalności prądowej 3 A. Została zbudowana na bazie układu L4973D3.3. Moduł jest zasilany z zewnętrznego źródła o napięciu 8…30 V i mocy co najmniej 14 W, dołączanego do typowego gniazda DC. Użytkownik musi je zapewnić we własnym zakresie. Każdy segment super jasnej diody projekcyjnej RGB może pracować z prądem maksymalnym 700 mA. W trybie Automatic color-change istnieje możliwość niezależnej regulacji tego prądu dla każdej diody R, G lub B. Odbywa się to za pomocą tylko jednego potencjometru. Tryby pracy są przełączane przyciskiem MODE, a sterowanie realizuje znajdujący się na płytce 8-bitowy mikrokontroler ST7LITE09.
Ustalanie koloru świecenia diody projekcyjnej RGfB polega na odpowiednim dobieraniu proporcji pomiędzy jasnością świecenia każdego koloru podstawowego. Zadanie to wykonuje mikrokontroler generując trzy przebiegi PWM. Ze względu na małą obciążalność jego wyjść konieczne jest stosowanie odpowiednich driverów. Na płytce ILL009V1 funkcję tę pełnią układy STP04CM596 zawierające 4-bitowy rejestr przesuwający ze stałoprądowymi wyjściami buforowymi o obciążalności 80…500 mA. Natężenie prądu jest jednakowe dla każdego wyjścia, i decyduje o tym tylko jeden, zewnętrzny rezystor. Stany, w jakie mają być ustawione wyjścia drivera są przesyłane z mikrokontrolera interfejsem SPI. Na rys. 3 przedstawiono zasadę sterowania diodą projekcyjną RGB zastosowaną na płytce ILL009V1.
