Infineon TLE4240-3M: liniowy zasilacz LED mocy

Ograniczenia układu TLE4240-3M

Układ TLE4240-3M może prawidłowo pracować w szerokim zakresie napięć zasilania, należy jednak pamiętać o ograniczeniach wynikających z spadku napięcia na złączach zasilanych LED i maksymalnej mocy jaką obudowa układu może rozproszyć.
Diody LED do prawidłowej pracy potrzebują zasilania napięciem przewodzenia U_F o wartości nominalnej charakterystycznej dla danego typu diody. W przypadku diod połączonych szeregowo wynikowa wartość U_F jest sumą napięć poszczególnych diod:

U_F=U_FLED1+U_FLED2+…U_FLEDn

W konsekwencji, minimalna wartość napięcia zasilającego układ TLE4240-3M musi być nieco (o minimalną wartość spadku napięcia na TLD4240 U_DROPOUT) większa od:

U_Z=U_DROPOUT+U_F

Dla płytki demonstracyjnej oznacza to konieczność zasilenia napięciem nie mniejszym niż +11 V (przy katalogowym dla diod XLamp ML-B spadku napięcia U_FLED=3,3 V):

U_Z=0,7+3,3+3,3+3,3=10,6 V

Drugim ograniczeniem, jakie konstruktor korzystający z układu TLE4240 powinien brać pod uwagę, jest największa dopuszczalna moc tracona w strukturze układu bez groźby przekroczenia granicznej temperatury pracy. Obszar bezpiecznej pracy (SOA – Safe Operation Area) pokazano na rysunku 4. Jak widać, maksymalne natężenie prądu wyjściowego jest funkcją napięcia U_DROPOUT, które zależy od liczby zasilanych LED, ich napięcia U_F i napięcia zasilania, zgodnie ze wzorem:

U_DROPUOT=U_Z-U_FLED1-U_FLED2-…-U_FLEDn

Rys. 4. Obszar SOA dla układu TLE4240

Układ TLE4240-3E wyposażono w wyjście diagnostyczne „ST”, sygnalizuje stanem niskim awarię w obwodzie zasilanym. Wyjście jest aktywne gdy prąd obciążenia znacząco się różni od wartości 60 mA. Może to się zdarzyć w dwu przypadkach: na skutek przerwy w obwodzie dołączonych diod lub gdy napięcie zasilania jest zbyt niskie, w konsekwencji przez zasilane LED płynie prąd o zbyt małym natężeniu. Wyjście „ST” może być użyte do sterowania zewnętrznych układów np. portu mikrokontrolera. Ponieważ jest typu otwarty kolektor powinno być dodatkowo podciągane do napięcia zasilania mikrokontrolera poprzez rezystor o wartości 1…4,7kΩ. W prezentowanym projekcie, dzięki zastosowaniu stabilizatora U1 o napięciu wyjściowym 5 V, sygnał z wyjścia „ST” można podawać bezpośrednio na wejścia większości układów i systemów cyfrowych.
Ryszard Szymaniak, Aries RS