Scalone zasilacze DC/DC dla LED firmy Infineon

Artykuły

01.04.2011

Scalone zasilacze DC/DC dla LED firmy Infineon

Zasilanie diod LED pracujących jako źródła światła jest nową dziedziną wiedzy w elektronice. Wymagane specyficzne parametry zasilania i konieczność zapewnienia ich stabilności w funkcji różnych parametrów powodują, że firmy produkujące podzespoły wprowadzają do swoich ofert wyspecjalizowane stabilizatory i przetwornice, które „dbają” o LED-y praktycznie pod każdym względem. Producentem oferującym rozwiązania niemalże dla każdego segmentu rynku oświetleniowego LED jest niemiecki Infineon.

Diody LED stosowane w systemach oświetleniowych wymagają zasilania prądowego (źródło zasilające powinno stabilizować prąd płynący przez LED), co natychmiast wykorzystali producenci półprzewodników wprowadzając do sprzedaży różnorodne, wyspecjalizowane układy scalone, realizujące to zadanie. Jednym z producentów korzystających z koniunktury w tym segmencie rynku jest firma Infineon.

Prościej się nie da

Konstruktorzy firmy Infineon położyli duży nacisk na liniowe stabilizatory prądu, które charakteryzują się prostotą aplikowania (na rys. 1 pokazano schemat aplikacyjny układu z rodziny BCR40x), wyposażeniem w wejście enable spełniające rolę elektronicznego włącznika (można je wykorzystać do sterowania jasnością LED za pomocą sygnału PWM), a także niewielkimi wymiarami obudowy (SOT143, SC74 lub SOT343). Układy z tej serii mogą być zasilane napięciem do 40 VDC i są w stanie dostarczyć do LED prąd o programowanym – za pomocą zewnętrznego rezystora – natężeniu do 65 mA.

Rys. 1. Schemat aplikacyjny układu BCR40x (R_EXT służy do ustalenia natężenia prądu wyjściowego)

W zależności od typu obudowy, maksymalna moc strat może wynosić 330 lub 500 mW, oczywiście przy założeniu, że chodzenie układu będzie wspomagane za pomocą dużych pól lutowniczych na powierzchni płytki drukowanej. Zaletą układów BCR40x jest zmniejszanie natężenia prądu wyjściowego w przypadku wzrostu temperatury ich struktury.
Podobne koncepcyjnie są układy z serii BCR32x i BCR42x (x=0 lub 1, przy czym 0 oznacza wyposażenie układu w wejście ENABLE przystosowane do dołączania do napięcia równego napięciu zasilania, a 1 – cyfrowe wejście TTL-LV dla PWM o częstotliwości do 10 kHz), przy czym maksymalny prąd wyjściowy układów BCR32x wynosi 250 mA, a układów BCR42x 150 mA – w obydwu przypadkach po dołączeniu zewnętrznych rezystorów ustalających próg zadziałania ograniczników prądowych. Natężenie prądu wyjściowego bez rezystora zewnętrznego wynosi 10 mA, a maksymalna moc tracona w układzie nie może przekraczać 1 W, co – wziąwszy pod uwagę jej niewielkie wymiary – jest wartością ocierającą się o rekord.
Podstawowy schemat aplikacyjny układów BCR32x/42x pokazano na rys. 2.

Rys. 2. Schemat aplikacyjny układów BCR32x/42x

Selektor zasilaczy LED firmy Infineon
Oferta firmy Infineon w zakresie zasilaczy LED jest bardzo bogata. Żeby ułatwić konstruktorom dobranie właściwego układu do aplikacji producent udostępnił na swojej stronie internetowej interaktywny selektor, z którego mogą korzystać bezpłatnie zarejestrowani użytkownicy portalu firmowego.
Narzędzie jest dostępne pod adresem: www.infineon.com/leddriverselectiontool

Podobny funkcjonalnie do wcześniej opisanych, układ BCR450 należy do nowej generacji stabilizowanych termicznie, precyzyjnych źródeł prądowych. Samodzielnie układ ten jest w stanie dostarczyć prąd o natężeniu do 85 mA, ale producent przewidział możliwość współpracy z zewnętrznym wzmacniaczem tranzystorowym (rys. 3).