Optimaliausias būdas prisijungti prie 220V, 12V yra naudoti srovės stabilizatorių arba LED tvarkyklę. Numatytojo priešo kalba parašyta „vadomas vairuotojas“. Pridėję norimą galią prie šios užklausos, galite lengvai rasti tinkamą produktą Aliexpress arba Ebay.
- 1. Kinų kalbos ypatybės
- 2. Tarnavimo laikas
- 3. LED tvarkyklė 220V
- 4. RGB tvarkyklė 220V
- 5. Modulis surinkimui
- 6. Vairuotojas už LED lempos
- 7. Maitinimas LED juostelei
- 8. DIY LED tvarkyklė
- 9. Žema įtampa
- 10. Ryškumo reguliavimas
Kinų kalbos ypatybės
Daugelis žmonių mėgsta pirkti iš didžiausio Kinijos turgaus „Aliexpress“. Kainos ir asortimentas džiugina. LED tvarkyklė dažniausiai pasirenkama dėl mažos kainos ir geros savybės.
Bet kilus dolerio kursui pirkti iš kinų tapo nebepelninga, savikaina prilygo rusiškajai, o garantijos ar galimybės keistis nebuvo. Pigios elektronikos charakteristikos visada yra pervertintos. Pavyzdžiui, jei nurodyta galia yra 50 vatų, geriausiu atveju tai yra maksimali trumpalaikė galia, o ne pastovi. Vardinė galia bus 35–40 W.
Be to, jie sutaupo daug įdaru, kad sumažintų kainą. Kai kuriose vietose nėra pakankamai elementų, užtikrinančių stabilų veikimą. Naudojami pigiausi komponentai, kurių tarnavimo laikas yra trumpas ir kokybė žema, todėl defektų procentas yra gana didelis. Paprastai komponentai veikia neviršydami savo parametrų ribos, be jokio rezervo.
Jeigu gamintojas nenurodytas, tai jis neprivalo atsakyti už kokybę ir apie jo prekę nebus rašoma apžvalga. O tą patį gaminį gamina kelios skirtingos komplektacijos gamyklos. Geriems produktams turi būti nurodytas prekės ženklas, o tai reiškia, kad jis nebijo būti atsakingas už savo gaminių kokybę.
Vienas geriausių yra prekės ženklas MeanWell, kuris vertina savo gaminių kokybę ir negamina šiukšlių.
Gyvenimas
Kaip ir bet kas kitas Elektroninis prietaisas LED tvarkyklės tarnavimo laikas priklauso nuo eksploatavimo sąlygų. Firminiai modernūs šviesos diodai jau veikia iki 50-100 tūkstančių valandų, todėl maitinimas nutrūksta anksčiau.
Klasifikacija:
- plataus vartojimo prekės iki 20 000 valandų;
- vidutinė kokybė iki 50 000 valandų;
- iki 70 000 val. maitinimo šaltinis naudojant aukštos kokybės japoniškus komponentus.
Šis rodiklis svarbus skaičiuojant ilgalaikį atsipirkimą. Buitiniam naudojimui pakanka plataus vartojimo prekių. Nors šykštuolis moka du kartus, o tai puikiai veikia LED prožektoriuose ir lempose.
LED tvarkyklė 220V
Šiuolaikinės LED tvarkyklės sukurtos naudojant PWM valdiklį, kuris gali labai gerai stabilizuoti srovę.
Pagrindiniai parametrai:
- vardinė galia;
- darbinė srovė;
- prijungtų šviesos diodų skaičius;
- apsaugos nuo drėgmės ir dulkių laipsnis
- Galios koeficientas;
- Stabilizatoriaus efektyvumas.
Korpusai, skirti naudoti lauke, pagaminti iš metalo arba smūgiams atsparaus plastiko. Kai korpusas pagamintas iš aliuminio, jis gali veikti kaip elektroninių komponentų aušinimo sistema. Tai ypač aktualu užpildant kūną junginiu.
Žymėjimai dažnai nurodo, kiek šviesos diodų galima prijungti ir kokios galios. Ši vertė gali būti ne tik fiksuota, bet ir diapazono forma. Pavyzdžiui, galimi nuo 4 iki 7 vienetų 1W. Tai priklauso nuo dizaino elektros schema LED tvarkyklė.
RGB tvarkyklė 220v
Trijų spalvų RGB šviesos diodai skiriasi nuo vienos spalvos šviesos diodų tuo, kad viename korpuse yra skirtingų spalvų (raudonos, mėlynos ir žalios) kristalų. Norint juos valdyti, kiekviena spalva turi būti apšviesta atskirai. U diodų juostelės Tam naudojamas RGB valdiklis ir maitinimo šaltinis.
Jei RGB šviesos diodui nurodyta 50 W galia, tai yra bendra visų 3 spalvų galia. Norėdami sužinoti apytikslę kiekvieno kanalo apkrovą, padalinkite 50 W iš 3, gausime apie 17 W.
Be galingų LED tvarkyklių, taip pat yra 1W, 3W, 5W, 10W.
Nuotolinio valdymo pultai nuotolinio valdymo pultas(DU) yra 2 tipai. SU infraraudonųjų spindulių valdymas kaip per televiziją. Naudojant radijo valdymą, nuotolinio valdymo pulto nereikia nukreipti į signalo imtuvą.
Surinkimo modulis
Jei jus domina ledo vairuotojas, skirtas "pasidaryk pats" surinkimui LED prožektorius arba lempa, tada galite naudoti led tvarkyklę be korpuso.
Prieš savo rankomis gaminant 50 W LED tvarkyklę, verta šiek tiek paieškoti, pavyzdžiui, kiekvienoje diodinėje lempoje jis yra. Jei turite sugedusią lemputę, kurios diodai yra sugedę, galite naudoti tvarkyklę iš jos.
Žema įtampa
Išsamiai išanalizuosime žemos įtampos ledo vairuotojų tipus, veikiančius nuo įtampos iki 40 voltų. Mūsų kinai proto broliai siūlo daugybę variantų. Įtampos stabilizatoriai ir srovės stabilizatoriai gaminami PWM valdiklių pagrindu. Pagrindinis skirtumas yra tas, kad modulis su galimybe stabilizuoti srovę turi 2-3 mėlynus reguliatorius ant plokštės, kintamų rezistorių pavidalu.
Kaip techninės charakteristikos viso modulio, nurodykite mikroschemos, ant kurios jis sumontuotas, PWM parametrus. Pavyzdžiui, pasenęs, bet populiarus pagal savo specifikacijas LM2596 talpina iki 3 amperų. Bet be radiatoriaus jis atlaikys tik 1 amperą.
Modernesnis pasirinkimas su geresniu efektyvumu yra XL4015 PWM valdiklis, skirtas 5A. Su miniatiūrine aušinimo sistema gali veikti iki 2,5A.
Jei turite labai galingus, ypač ryškius šviesos diodus, jums reikia LED lempų tvarkyklės. Du radiatoriai aušina Schottky diodą ir XL4015 lustą. Šioje konfigūracijoje jis gali veikti iki 5A su įtampa iki 35V. Patartina, kad jis neveiktų ekstremaliomis sąlygomis, tai žymiai padidins jo patikimumą ir tarnavimo laiką.
Jei turite nedidelę lempą ar kišeninį prožektorių, tuomet jums tinka miniatiūrinis įtampos stabilizatorius, kurio srovė yra iki 1,5 A. Įėjimo įtampa nuo 5 iki 23V, išėjimo iki 17V.
Ryškumo reguliavimas
Šviesos diodo ryškumui reguliuoti galite naudoti neseniai pasirodžiusius kompaktiškus LED reguliatorius. Jei jo galios nepakanka, galite įdiegti didesnį reguliatorių. Paprastai jie veikia dviem diapazonais: 12V ir 24V.
Jį galite valdyti infraraudonųjų spindulių arba radijo nuotolinio valdymo pulteliu (RC). Jie kainuoja nuo 100 rublių paprastas modelis ir nuo 200 rublių modelis su nuotolinio valdymo pultu. Iš esmės tokie nuotolinio valdymo pulteliai naudojami 12V diodų juostoms. Tačiau jį galima lengvai prijungti prie žemos įtampos tvarkyklės.
Pritemdymas gali būti analoginis sukamosios rankenėlės pavidalu arba skaitmeninis mygtukų pavidalu.
RGB LED juosteles patogu naudoti dekoratyviniam vitrinų, automobilių salonų, iškabų apšvietimui... Su jomis lengva dirbti, kitaip nei su paprastais LED, nes... Srovės ribotuvai jau yra, tik reikia tiekti reikiamą įtampą. Galimybė pjaustyti į segmentus suteikia lanksčias montavimo galimybes.
Bet ką daryti, jei norite daugiau? o jei reikia valdyti kiekvieną diodą atskirai? Galite įdiegti MK, bet ne kiekvienas mikrovaldiklis gali valdyti daugybę trijų spalvų diodų, galite pabandyti įdiegti kiekvienam. Tokiems tikslams yra specialios LED tvarkyklės, kai kurios yra aprūpintos galimybe valdyti vienu bendru arba nuosekliai važiuojančiu per vairuotojus autobusu. Kai kur jie nuėjo toliau, ir tokia tvarkyklė buvo įmontuota tiesiai į RGB šviesos diodą, kuriam reikia mažiausiai išorinių laidų. Toliau tokie nuosekliai sujungti diodai buvo dedami ant LED juostos – galų gale gavome adresuojamą LED juostelę.
Kaip jau galite atspėti, straipsnyje daugiausia dėmesio bus skiriama RGB LED tvarkyklė – WS2811, kurios jungiamos nuosekliai ir valdomos vieno laido duomenų linija. Ir adresuojama LED juostelė, pagrįsta kombinuotais RGB diodais su tokiomis tvarkyklėmis.
Kaip matote nuotraukoje, tokia LED juosta susideda iš daugybės RGB šviesos diodų, nuosekliai sujungtų su įmontuotomis WS2811 tvarkyklėmis (mažas juodas taškelis viduryje). Iš laidų tokiai mikroschemai, maitinant 5 V, reikia tik vieno 0,1 µF kondensatoriaus įvade, taip pat rekomenduojamas 33 omų rezistorius duomenų linijoje, kurį, matyt, gamintojas praleido.
Visi diodai yra nuosekliai toje pačioje eilutėje. Norėdami pakeisti jų rodomą spalvą ir intensyvumą, pirmajam diodui turite išsiųsti pranešimą, kuriame būtų kreipimasis į kiekvieną juostoje esantį diodą. Pirmasis vairuotojas gauna visą paketą ir perduoda jį toliau, atėmus paskutinį paketą, kurį nurašo į savo sąskaitą. Tas pats atsitinka su visais likusiais LED tvarkyklės mazgais. Siuntinys baigtas speciali komanda RES, kurią skleidžia ilgalaikis žemas signalo lygis, jį gavę visi diodai pritaikys naujas būsenas.
Kiekvienas paketas susideda iš 24 bitų – po 8 bitus kiekvienam kanalui, todėl kiekvienos spalvos gradacijos yra 255 arba 16 milijonų spalvų. Kiekviename bite yra teigiamas ir neigiamas pusciklas, nulis arba vienetas, užkoduotas pusciklų trukme.
Norint dirbti su adresuojama LED juostele, buvo surinktas valdiklis PIC16F688 mikrovaldiklio pagrindu ir ant specialiai anksčiau paruošto universalios plokštės ruošinio (), todėl antspaudo neduosiu.
Ši LED juosta labai reikalauja energijos; skaitiklis su 60 šviesos diodų sunaudoja daugiau nei 2 amperus, todėl jums reikia gero ir galingo maitinimo šaltinio. Galite suteikti jam mažesnę srovę, bet tada ji degs, vyraujant raudoniems atspalviams.
Programinė įranga buvo parašyta greitas pataisymas. Buvo įdiegtas toks veikimo algoritmas: pirma, visas paketas parsisiunčiamas iš kompiuterio į mikrovaldiklį ir tik po to rodomas. Dėl nedidelio RAM kiekio silpname mikrovaldiklyje buvo galima įdiegti buferį tik 60 adresuojamų šviesos diodų su WS2811 tvarkyklėmis. Dėl 38400 vidutinės UART spartos visos juostos atnaujinimo greitis yra maždaug 50 ms, t.y. Didžiausias leistinas atnaujinimo dažnis buvo 20 kadrų per sekundę. Ko man pakako, kad galėčiau pademonstruoti juostos galimybes. Sukuria visus efektus speciali programa kompiuteryje, kuris taip pat buvo parašytas paskubomis.
Valdikliui siunčiamų komandų formatas:
Siuntimas atliekamas per UART 38400 8N1 greičiu.
- Pirmasis baitas yra tarpas (32 ASCII int kodas)
- Antrasis baitas yra perduodamo siuntinio ilgis (LED skaičius), nuo 0 iki 60 (perduota baitais)
- Toliau 3 baitai, GRB tvarka (žalia, raudona, mėlyna), perduoda kiekvieno šviesos diodo PWM reikšmes, pradedant nuo priešingo juostos galo.
Valdiklis reaguoja į mainų pradžią per UART su ASCII simboliu ! , sėkmingai išsiuntus paketą su ASCII simboliu b .
Remiantis panašiais LED juostos Galite įdiegti nedidelius vaizdo ekranus ir įvairias instaliacijas.
Atnaujinta 2015 m. rugsėjo 1 d
Kad būtų patogiau patikrinti dizainą, prie gaminio pridedu programinę-aparatinę įrangą su autonominiu sklandžiu nuosekliu pseudoatsitiktiniu perpylimu (iki 60 šviesos diodų). Jei pakanka vien šio efekto, galite supaprastinti grandinę pašalindami iš jos cp2102.
Tačiau aš naudojau galingesnius komponentus ir kitą lustą.
Duomenų lapą galima atsisiųsti. LED srovė nustatoma per srovės jutimo valdymo rezistorių. Išėjimo srovė I lygi 0,1/Rs. Kiekvienam kanalui man reikėjo apie 300 mA srovės, todėl pasirinkau 0,33 omo rezistorių. Jei srovė yra 350 mA, pasirinkite 0,27 omo rezistorių.
Kiekvienas kanalas valdomas naudojant PWM signalą, pvz., iš Arduino mikrovaldiklio (prie plokštės reikės lituoti vyriškas/moteriškas antraštes).
Galite naudoti įvesties įtampą iki 30 V ir valdyti 3W/10W/20W šviesos diodus.
Reikalingi komponentai:
- Tantalo kondensatoriaiC1, C2, C3 : talpa 22uF
- D1, D2, D3 ; Schottky diodas 2A SMA pakuotėje
- L1, L2, L3 : Galingi droseliai 68 µH, 0,7A
- R1, R2, R3 : Rezistoriai, kurių vardinė vertė 0,33 Ohm, korpusas 0805.
- 4 x varžtas, 3,5 mm(galima įsigyti iš Tayda Electronics)
- 3x PT4115 tvarkykles.
- 1x 4 kontaktų + 1x 2 kontaktų vyriška antraštė "tėtis" arba "mama".
Aukščiau esančioje nuotraukoje parodytas visiškai surinktas vairuotojas.
Radioelementų sąrašas
| Paskyrimas | Tipas | Denominacija | Kiekis | Pastaba | Parduotuvė | Mano užrašų knygelė |
|---|---|---|---|---|---|---|
| IC1-1C3 | LED tvarkyklė | PT4115 | 3 | Į užrašų knygelę | ||
| D | Schottky diodas | 2 A | 3 | Bet koks | Į užrašų knygelę | |
| C1-C3 | Kondensatorius | 22 µF | 3 | Bet koks | Į užrašų knygelę | |
| R1- | Rezistorius | 0,33 omo | 3 | Bet koks | Į užrašų knygelę | |
| D1 | Induktorius | 68 µH | 3 | Bet koks 0,7 A srovei | Į užrašų knygelę | |
| J1 | Kaiščio jungtis | 2 kaištis | 1 | Į užrašų knygelę | ||
| J | Kaiščio jungtis | 4 kaištis | 1 | Į užrašų knygelę | ||
| JP1-JP3 | Sraigtinis spaustukas | 2 kaištis | 3 |
Mažo dydžio įrangoje, įskaitant MP3 grotuvus ir mobiliuosius telefonus, vis dažniau naudojami trijų spalvų RGB šviesos diodai, o vadinamieji RGB klasteriai naudojami įvairioje apšvietimo įrangoje ir dekoratyvinėse lempose. Norint optimaliai valdyti ryškumą ir spalvas, tokie įrenginiai naudoja specializuotas tvarkykles, kurių daugelis yra valdomos išoriniu valdikliu. Kai kurie iš jų bus aptarti šiame straipsnyje. Autorius nagrinėja daugybę tvarkyklių lustų iš ON Semiconductor, STMicroelectronics ir National Semiconductor.
RGB LED tvarkyklė su srovės stabilizavimu CAT4109 (ON Semiconductor)
CAT4109 lustas yra tvarkyklė, skirta valdyti tris serijines (R, G ir B) LED grandines su srovės stabilizavimu, atskiru įrengimu ir šių LED grandinių PWM ryškumo valdymu. CAT4109 gaminamas miniatiūrinėje 11116 kontaktų SOIC-16 paviršiaus montavimo pakuotėje. Mikroschemos kaiščių priskyrimas pateiktas 1 lentelėje, jungimo schema parodyta fig. 1, o funkcinė diagrama yra pav. 2.
Ryžiai. 1. CAT4109 lusto prijungimo schema
Ryžiai. 2. Funkcinė diagrama CAT4109 lustai
1 lentelė. CAT4109 lusto kaiščių priskyrimas
| Smeigtuko Nr. | Paskyrimas | Tikslas |
| Maitinimo skyriaus „žemė“. |
||
| PWM valdymo įėjimai LED3, LED2 ir LED1 |
||
| Srovės nustatymo gnybtai LED3, LED2 ir LED1 |
||
| Nėra naudojamas |
||
| Leidimo įvestis. Aktyvus lygis – aukštas |
||
| Maitinimo įtampos įėjimas 3...5,5 V |
Ypatinga CAT4109 mikroschemų prijungimo grandinės savybė yra droselio nebuvimas ir minimalus laidų dalių skaičius. CAT4109 maitinimo įtampa yra 3...5,5 V diapazone, o LED stygų maitinimo įtampa yra 5...25 V.
Kiekvienas iš trijų šviesos diodų valdymo kanalų susideda iš reguliuojamo srovės šaltinio ir didžiausios srovės nustatymo grandinės (žr. 2 pav.). Bendras visiems kanalams yra 1,2 V etaloninės įtampos šaltinis (VS).
Nustatyta maitinimo įtampa VIN maksimali suma LED kiekvienoje grandinėje. Maksimali kiekvienos serijinės LED grandinės srovė gali siekti 175 mA. Šviesos diodo srovė sukuria nedidelį įtampos kritimą (0,4 V) ant atvirų mikroschemos išėjimo jungiklių. Didžiausios vertėsŠviesos diodų grandinių sroves nustato išoriniai rezistoriai R1, R2 ir R3 (mikroschemos kontaktai RSET1-RSET3). 2 lentelėje parodyta šių verčių priklausomybė nuo atitinkamų montavimo rezistorių R1-R3 varžų.
2 lentelė. LED grandinės srovių priklausomybė nuo atitinkamo instaliacinio rezistoriaus varžos
| LED srovė (mA) | Rezistorius RSET (kOhm) |
Išorinį CAT4109 mikroschemos valdymą valdiklis atlieka per įėjimus OE (15 kontaktas), PWM1 (5 kontaktas), PWM2 (4) ir PWM3 (3 kontaktas). Leidimas įjungti šviesos diodus suteikiamas esant aukštai įtampai (≥1,2 V) OE įėjime (15). CAT4109 lusto veikimo laiko diagramos parodytos pav. 3.
Ryžiai. 3. CAT4109 lusto laiko diagramos
Mikroschemos perėjimo iš išjungimo režimo (Shutdown) į įjungimo būseną (T PS) laikas yra 1,4 μs. Šviesos diodai OE įjungimo įėjime išjungiami žemu lygiu (≤0,4 V) šioje įėjime su uždelsimu T P2 =0,6 μs, ir perkrauti- aukštas lygis su vėlavimu T P1 =0,3 µs. Norėdami perkelti IC į išjungimo režimą, turite palaikyti kaištį. 15 (OE) mažas potencialas 4...8 µs (T PWRDWN). Šiuo režimu srovės suvartojimas neviršija 1 μA.
PWM1 (5 kontaktas), PWM2 (4 kontaktas) ir PWM3 (3 kontaktas) įėjimai naudojami atskirai reguliuoti LED grandinių ryškumą naudojant PWM metodą esant aukštai įtampai OE įėjime (15 kontaktas). Norėdami sugrupuoti visų šviesos diodų ryškumą, galite perduoti signalą iš PWM valdiklio į OE įvestį. Kad nebūtų sutrikdytas spalvų balansas, šio PWM signalo dažnis turi būti eilės tvarka mažesnis nei PWM signalo dažnis PWM1-PWM3 įėjimuose.
CAT4109 lustas turi apsaugą nuo temperatūros, kurios atsako slenkstis yra 150 ° C ir histerezę 20 ° C, taip pat apsaugą nuo žemos įtampos, kurios atsako slenkstis yra 1,8 V.
RGB LED tvarkyklė su srovės stabilizavimu CAT4103 (ON Semiconductor)
CAT4103 lustas taip pat skirtas valdyti tris nuoseklias srovės stabilizuotų šviesos diodų RGB grandines su atskiru įrengimu ir PWM ryškumo valdymu. Jį galima įsigyti SOIC-16 pakuotėje. Pagrindinė šio lusto savybė yra galimybė atskirai valdyti kiekvieną atskirą LED grandinę naudojant nuosekliąją sąsają. Dar viena CAT4103 savybė – galimybė kaskaduoti kelis lustus, todėl per 4 laidų sąsają padidėja vieno valdiklio valdomų šviesos diodų skaičius. Šios mikroschemos kaiščių priskyrimas pateiktas 3 lentelėje, funkcinė schema parodyta fig. 4, o sujungimo schema yra pav. 5.
CAT4103 lusto šviesos diodų valdymo kanalai yra panašūs į atitinkamus CAT4109 kanalus, tačiau CAT4103 lustas turi vieną svarbią savybę, kurios esmė yra ta, kad PWM signalai šviesos diodų ryškumui valdyti yra generuojami pačioje lustoje iš signalų. iš valdiklio. Tam į mikroschemą įvedama trijų bitų operatyvioji atmintis (žr. 4 pav.), susidedanti iš trijų užraktų (3 bitų skląsčio registro) ir 3 bitų poslinkio registro. Pats poslinkio registras įvesties duomenų signalo serijinį kodą paverčia lygiagrečiu, kuris saugomas skląsčio registre.
Ryžiai. 4. CAT4103 lusto funkcinė schema
Ryžiai. 5. CAT4103 lusto prijungimo schema
3 lentelė. CAT4103 lusto kaiščių priskyrimas
| Smeigtuko Nr. | Paskyrimas | Tikslas |
| Tuščiavimo signalo įvestis. Aktyvus lygis – aukštas |
||
| Duomenų užrakto įvestis |
||
| Duomenų įvedimas |
||
| Laikrodžio įvestis (dažnis iki 25 MHz) |
||
| Srovės nustatymo rezistorių LED3, LED2 ir LED1 prijungimo gnybtai |
||
| Jungties gnybtai katodams LED3, LED2 ir LED1 |
||
| Laikrodžio išvestis (dažnis iki 25 MHz) |
||
| Duomenų išvestis |
||
| Duomenų užrakto išvestis |
||
| Tuščiavimo signalo išvestis |
||
| Maitinimo įtampos įėjimas |
Norint valdyti kitą lustą, kai yra kaskados, naudojami keturi buferiniai stiprintuvai ir delsos trigeris (D-flip-flop).
Pateikiame CAT4103 MS kaiščių aprašymą, per kuriuos prijungus kaskadą prie jo prijungiamas valdymo valdiklis ir kita mikroschema.
Kaištis 4 (SIN) – serijinis duomenų įvestis.
Pin 5 (CIN) - laikrodžio įvestis, kurios dažnis yra iki 25 MHz. Šią dinaminę įvestį įjungia laikrodžio impulso kraštas (perėjimas nuo loginio „0“ į loginį „1“). Šiuo atveju loginis lygis iš SIN įvesties įrašomas į pamainų registrą.
Pin 3 (LIN) – duomenų saugojimo komandos įvestis. Kai signalas pereina iš log. „0“ registracijai. "1" šiame įėjime poslinkių registro flip-flop būsenos įrašomos į užrakto registrą, kur jos saugomos tol, kol į LIN įvestį patenka kito impulso teigiama briauna.
Kaiščiai 13 (SOUT), 12 (COUT) ir 14 (LOUT) yra atitinkamų sąsajos signalų išėjimai į kitą CAT4103 lustą, kai jie prijungti pakopiniu būdu. Šiuo atveju signalas SOUT išėjime keičiasi (laikrodžiai) nutraukiant laikrodžio impulsą (signalo perėjimas iš loginio „1“ į loginį „0“).
Kaištis 2 (BIN) – įvestis naudojama visiems šviesos diodams užgesinti, tačiau tai neturi įtakos užrakto registro turiniui. Šviesos diodai užgęsta aukštu lygiu (log "1") prie BIN įėjimo.
Kaištis 15 (BOUT) – užgesinimo signalo išvestis į kitą CAT4103 lustą, kai prijungtas kaskadu.
Šviesos diodų grandinių srovių priklausomybės nuo CAT4103 mikroschemoje sumontuotų rezistorių varžų yra panašios į atitinkamas aukščiau aptartas CAT4109 IC priklausomybes. Be to, CAT4103 lustas turi tokias pačias apsaugas kaip ir CAT4109.
24 kanalų RGB tvarkyklė STP24DP05 (STMicroelectronics)
STP24DP05 yra viena iš Power Logic (STP) tvarkyklės IC, specialiai sukurta atskiriems RGB LED spalvotiems informacijos ekranams valdyti.
STP24DP05 MS, kaip ir visų šios šeimos tvarkyklių, pagrindas yra pamainų registras ir fiksavimo registras, kaip ir aukščiau aptartas CAT4109 lustas. STP24DP05 lustas turi tris poslinkių registrus ir tris fiksavimo registrus, po vieną kiekvienai LED spalvai (R, G ir B).
Iš viso STP24DP05 yra 24 LED valdymo kanalai, kurie suskirstyti į tris sąsajos prievadus (R, G, B) po 8 kanalus. Tai yra, STP24DP05 lustas yra trys įprastos 8 kanalų vienspalvės tvarkyklės, įmontuotos į mažą 7x7 mm dydžio TQFP48 paketą ir papildytos grandinėmis, skirtomis atviroms apkrovoms diagnozuoti ir trumpinti išėjimus su korpusu ir galia. Nelaimingų atsitikimų aliarmas siunčiamas į valdymo valdiklį specialių klaidų kodų pavidalu per nuosekliąją sąsają.
Vienas STP24DP05 lustas valdo aštuonias RGB LED triadas arba spalvoto LED ekrano triadų grupes. Mikroschemos maitinimo įtampa yra 3...5,5 V ribose, o LED grandinių maitinimo įtampą galima pasirinkti iki 20 V, priklausomai nuo šviesos diodų skaičiaus grandinėse. Išėjimo srovė (kiekvienos LED grandinės srovė) 5...80 mA.
STP24DP05 lusto funkcinė schema parodyta fig. 6, kaskadinė grandinė, skirta N tokio tipo mikroschemų prijungti - pav. 7, o kaiščių priskyrimas pateiktas 4 lentelėje.
Ryžiai. 6. STP24DP05 lusto funkcinė schema
Ryžiai. 7. Kaskadinė grandinė STP24DP05 mikroschemų prijungimui
4 lentelė. STP24DP05 lusto kaiščių priskyrimas
| Smeigtuko Nr. | Paskyrimas | Tikslas |
| 1, 7, 12, 25, 30, 36 | ||
| Serijinis duomenų įvedimas |
||
| Serijinė duomenų išvestis |
||
| Laikrodžio įvestis |
||
| Duomenų fiksavimas ir laikymo įvestis |
||
| Klaidų aptikimo režimo įjungimas |
||
| 13, 16, 19, 22, 39, 42, 45, 48 | 8 kanalų raudonos LED tvarkyklės išėjimai |
|
| Perkaitimo žyma (atviras kanalizacijos išėjimas) |
||
| Klaidos žyma (atidaryti kanalizacijos išvestį) |
||
| Laipsniškas vėlavimo įėjimas |
||
| 15, 17, 20, 23, 37, 40, 43, 46 | 8 kanalų mėlynos spalvos LED tvarkyklės išėjimai |
|
| Įjungti išėjimų B1-B8, G1-G8, R1-R8 įėjimus (aktyvus lygis – žemas) |
||
| Srovės nustatymo įėjimai išėjimams R1-R8, G1-G8, B1-B8 |
||
| 14, 18, 21, 24, 38, 41, 44, 47 | 8 kanalų žalios LED tvarkyklės išėjimai (G) |
|
| Įvesčių seka R, G signalai ir B įvesties signalo kode (žr. 8 lentelę) |
||
| Maitinimo įtampa |
Kaip minėta aukščiau, STP24DP05 lusto, skirto valdyti 8 kanalų RGB sąsajas, pagrindas yra 8x3 RGB duomenų poslinkio registras (8 bitai po 3 bitus), kuris paverčia SDI įvesties signalo serijos kodą į tris 8 bitų lygiagrečius kodus. Šie kodai saugomi 24 bitų (8x3) RGB duomenų užrakto registre. Kiekviena iš mikroschemos išvesties stadijų (iš viso 24 - aštuonios kiekvienai spalvai) yra srovės stabilizatorius (šaltinis). Be to, kiekvienai spalvai yra skiriamosios gebos grandinė ir pertraukų detektorius bei trumpieji jungimai išvesties linijos. Visiems kanalams būdingos valdymo logikos, temperatūros apsaugos ir apsaugos nuo žemos įtampos grandinės. Buferinės pakopos sumontuotos 2, 3, 4, 32, 33 ir 34 kaiščiuose.
Pažvelkime į kai kurias STP24DP05 lusto savybes. Šio lusto laikrodžio dažnis gali siekti 25 MHz. LED srovė užprogramuojama atskirai kiekvienai spalvai naudojant tris išorinius rezistorius, kurie yra prijungti prie kaiščio. 26, 27 ir 28.
Šviesos diodų srovių priklausomybė, taip pat nutrūkusių išvesties linijų (LED linijų) detektoriaus atsako slenkstis nuo atitinkamo instaliacinio rezistoriaus varžos pateikta 5 lentelėje.
5 lentelė. Šviesos diodų srovių ir išėjimo linijos pertrūkio detektoriaus atsako slenksčio priklausomybė nuo atitinkamo montavimo rezistoriaus varžos
| Nurodyta LED srovė, mA | REXT, Ohm | Pertraukimo detektoriaus atsako slenkstis, mA |
Kai LEDM įvestis (3 kaištis) yra aukšta, užrakto registras fiksuoja duomenis, kurie praeina per pamainų registrą. Kai ši įvestis yra maža, užrakto registras juos laiko (saugo).
Žemas OE-RDM (34 kontaktas), OE-G (33 kontaktas) ir OE-B (32 kontaktas) lygis leidžia perduoti duomenis iš užrakto registro į mikroschemos išvesties pakopas, o aukštas lygis. užrakina išvesties stadijas.
Kaip žinoma, didžiausias srovės suvartojimas iš maitinimo šaltinio bet kurioje perjungimo grandinėje atsiranda pereinamųjų procesų metu perjungimo momentu. Siekiant palengvinti mikroschemos srovės ir šilumines sąlygas, kai visi šviesos diodai įjungiami vienu metu, taip pat sumažinti pulsacijos lygį, šviesos diodų įjungimui numatytas kanalų uždelsimas (laipsniškas uždelsimas), o tai nėra pastebimas akiai. Tai atliekama taikant žurnalo lygį DG įėjimui (9 kaištis). "0". Išėjimo pakopų įjungimo delsos laikas pateiktas 6 lentelėje.
6 lentelė. LED perjungimo delsa, pagrįsta žurnalo skirtumais. 0 - žurnalas. 1 įjungimo įėjimuose, priklausomai nuo loginio lygio laipsniško delsos įėjime
| Loginis lygis prie įėjimo G.D. | Atsakymo delsa (ns) pagal skirtumų žurnalą. "0" - žurnalas. "1" ant įėjimų OExx |
|||||||
| R1, G1, B1 | R2, G2, B2 | R3, G3, B3 | R4, G4, B4 | R5, G5, B5 | R6, G6, B6 | R7, G7, B7 | R8, G8, B8 |
|
STP24DP05 lusto duomenų signale (įvestis ir išvestis ant 2 ir 35 kaiščių) yra RGB signalų srautas, besikeičiantis su laikrodžio dažnis, kurių seka nustatoma loginiais lygiais įėjimuose DF0 ir DF1 (žr. 7 lentelę).
7 lentelė. R, G ir B signalų sekos nustatymas įvesties ir išvesties signalo kode
Perjungimas iš darbo režimo į klaidų aptikimo režimą atliekamas naudojant mažą potencialą DM įėjimui (5 kaištis) arba daugiau nei 1 μs OE-RDM įėjimui (34 kaištis). Po to per 24 laikrodžio ciklus į išvesties duomenų magistralę siunčiamas klaidos kodas.
STP24DP05 lusto sąsaja turi dvi vėliavėles: TF (pin 29) – per didelės temperatūros vėliavėlę ir EF (pin 8) – klaidos vėliavėlę. Abu šie išėjimai yra atviro nutekėjimo, todėl tarp kiekvieno iš šių išėjimų ir maitinimo šaltinio yra prijungtas 10 k omų ištraukimo rezistorius. Įvykus avarinei situacijai, vidinis mikroschemos raktas uždaro atitinkamą kaištį (29 arba 8) prie žemės. Tokiu būdu gautas lygis yra log. "0" signalizuoja išoriniam valdikliui apie gedimą. Jei vietoj ištraukiamųjų rezistorių prie išėjimų (per ribojančius rezistorius) prijungiami šviesos diodai, tada realizuojama vaizdinė avarinės situacijos indikacija.
Quad RGB LED tvarkyklė su I2C magistralės valdymu LP55281 (nacionalinis puslaidininkis)
LP55281 lustas yra specializuota RGB foninio apšvietimo tvarkyklė, skirta mažo dydžio skystųjų kristalų ekranams. Tai leidžia atskirai reguliuoti kiekvieno iš keturių RGB šviesos diodų ryškumą ir spalvų toną iš išorinio valdiklio per standartinę I 2 C arba SPI nuosekliąją sąsają. Pagrindinės LP55281 lusto programos yra mobilieji telefonai, komunikatoriai ir MP3 grotuvai.
LP55281 turi keturis PWM kanalus, skirtus RGB šviesos diodų ryškumui ir spalvoms valdyti, foninio šviesos diodo garso sinchronizavimo kanalą, taip pat įmontuotą stiprinimo keitiklį, I 2 C ir SPI sąsajas. Be to, LP55281 suteikia LED atvirosios grandinės testavimą per nuosekliąją sąsają. Pagrindiniai mikroschemos parametrai pateikti 8 lentelėje.
T 8 lentelė. Pagrindiniai LP55281 lusto parametrai
| Parametras | Reikšmė |
| Maitinimo įtampa | |
| Valdymo linijų skaičius | |
| Šviesos diodų įjungimas | Lygiagretus |
| Gretimų kanalų išėjimo srovės vertės nuokrypis | |
| Maksimali išėjimo įtampa | |
| Padidinimo keitiklio tipas | Indukcinis |
| Išėjimo įtampa keitiklis | Reguliuojamas |
| Konverterio efektyvumas | |
| Vartojimo srovė | |
| Inverterio veikimo dažnis | |
| Kontrolės metodas | |
| Didžiausia LED srovė (iš viso) | |
| Darbo temperatūros diapazonas |
Mikroschema gaminama miniatiūrinėse MicroSMD pakuotėse, kurių matmenys 3x3x0,6 mm ir Micro SMDxt (3x3x0,65 mm) su 36 rutuliniais kaiščiais, kurių žingsnis yra 0,5 mm. LP55281 lusto kontakto vieta parodyta Fig. 8, o kaiščių priskyrimas apibendrintas 9 lentelėje.
Ryžiai. 8. LP55281 lusto smeigtukas
9 lentelė. LP55281 lusto kaiščių priskyrimas
| Smeigtuko Nr. | Paskyrimas | Tikslas |
| DC/DC keitiklio išėjimas į induktorių |
||
| Įėjimas Atsiliepimas DC/DC keitiklis |
||
| Išvestis į mėlyną LED 3 |
||
| Išėjimas į LED R1 |
||
| Išėjimas į LED G1 |
||
| Išėjimas į LED B1 |
||
| Išėjimas į LED R3 |
||
| Išėjimas į LED G3 |
||
| Slave MS pasirinkimas (SPI) arba I 2 C magistralės duomenų linija (įvestis / išvestis) |
||
| Įvestis iš RGB tvarkyklės poslinkio srovės nustatymo rezistoriaus |
||
| 2 garso sinchronizavimo įvestis |
||
| Serijinis SPI magistralės įėjimas arba adreso pasirinkimo įvestis per I 2 C magistralę |
||
| SPI magistralės nuosekliųjų duomenų išvestis |
||
| Išvestis į raudoną (R) šviesos diodą R2 |
||
| Asinchroninio atstatymo įvestis (aktyvus lygis – žemas) |
||
| Išvestis į raudoną (R) šviesos diodą R4 |
||
| Maitinimo įtampa |
||
| Maitinimo įtampa įėjimo ir išėjimo pakopoms |
||
| Laikrodžio įvestis SPI ir I2C sąsajoms |
||
| Išėjimas į LED G2 |
||
| Garso sinchronizavimo LED išvestis |
||
| Išėjimas į LED G4 |
||
| 1 garso sinchronizavimo įvestis |
||
| Rezistorius, kuris nustato generatoriaus dažnį |
||
| Sąsajos pasirinkimo įvestis (log. „1“ – SPI, loginė „0“ – I 2 C) |
||
| Išėjimas į LED B2 |
||
| Išėjimas į LED B4 |
||
| Analoginės dalies „žemė“. |
||
| Etaloninės įtampos išėjimas |
||
| Vidinio analoginio maitinimo šaltinio išėjimas 2,8V |
||
| Maitinimo įtampos įėjimas |
LP55281 mikroschemos funkcinė ir prijungimo schema parodyta pav. 9.
Ryžiai. 9. LP55281 lusto funkcinė schema ir prijungimo schema
Mikroschemoje yra padidinimo keitiklis su įmontuotu išvesties jungikliu MOSFET tranzistoriaus pagrindu, kuris gali veikti iki 2 MHz konversijos dažniu. Šio konversijos dažnio išorinio LBOOST induktyvumo induktyvumas turėtų būti 4,7 µH, o 1 MHz konversijos dažniui – dvigubai daugiau (apie 10 µH). Išorinis diodas D1 su mažu tiesioginės įtampos kritimu turėtų būti naudojamas kaip impulsinis lygintuvas (Schottky diodai su didžiausia srovė ne mažiau kaip 1 A). Konverterio išėjimo įtampa pagal numatytuosius nustatymus nustatyta 5 V, tačiau ją galima programiškai keisti per valdymo magistralę nuo 4 iki 5,3 V 0,15 V žingsniais.
Mikroschema, taigi ir šviesos diodai, valdomi išoriniu valdikliu. Visai nebūtina, kad šis valdymas būtų vykdomas išilgai visų septynių laidininkų, kaip parodyta Fig. 9. Pavyzdžiui, IF_SEL sąsajos pasirinkimo įėjimas (2B kontaktas) gali būti prijungtas tiesiai prie įžeminimo arba maitinimo šaltinio pliuso. Pirmuoju atveju įjungiama I 2 C magistralės sąsaja, o antruoju - SPI. Bet kuriame įgyvendinimo variante LP55281 lustas naudojamas kaip pagalbinis įrenginys. Kaip žinote, I 2 C magistralės sąsaja yra dviejų laidų (laikrodžio linija SCL ir duomenų linija SDA), o SPI magistralės sąsaja yra keturių laidų (SS - vergo lusto pasirinkimo įvestis, SCK - laikrodžio įvestis, SI - duomenų įvestis ir SO – duomenų išvestis).
Įrenginyje naudojant I 2 C magistralę, SO išėjimas (4B kontaktas) liks neprijungtas.
Tokiu atveju SI/A0 įėjimas (pin 4C) gali būti prijungtas prie žemės, taip pasirenkant lusto adresą 4Ch, arba galima prijungti prie maitinimo šaltinio pliuso, kuris užtikrina 4Dh adreso pasirinkimą.
Išėjimo pakopos, kurios yra PWM valdomi srovės stabilizatoriai (šaltiniai arba generatoriai), prie kurių išėjimų, be šviesos diodų, yra prijungtas multiplekseris. Kai išvesties pakopos yra užrakintos, tai suteikia alternatyvų, periodinį signalo lygių perjungimą iš mikroschemos išėjimų į ADC įvestį.
Įprasto veikimo metu šie lygiai yra aukšti, o jei vienas iš šviesos diodų sugenda arba sugenda išėjimo pakopa, multiplekserio išėjimo įtampa nukris, o tai parodys gedimą. Įtampa iš multiplekserio išėjimo yra skaitmeninama į ADC ir per valdymo magistralę (I 2 C arba SPI) tiekiama į išorinis valdiklis.
LP55281 lustas turi įmontuotą kanalą, vadinamą garso sinchronizavimo kanalu. Jis naudojamas Mobilieji telefonai, MP3 grotuvai ir kt. kaip „spalvotos muzikos“ kanalą, suteikiantį šviesos diodų, mirksinčių tuo metu, kai skamba skambėjimo tonas arba melodija. Šiame kanale yra du įėjimai (2D ir 4D kontaktai), į kuriuos tiekiami signalai arba stereo signalas, kurio svyravimas yra iki 1,6 V. Jie sumaišomi, o tada visas signalas skaitmenizuojamas, perduodamas per AGC grandinę ir skaitmeninį. piko detektorius. Po to įvyksta atvirkštinė transformacija skaitmeninis signalasį analogiją. Gauta analoginis signalas valdo išvesties stadiją (srovės šaltinį), taigi ir foninio šviesos diodo ryškumą.
Literatūra ir interneto šaltiniai
1. www.MonolithicPower.com – Monolithic Power Systems svetainė.
2. STMikroelektronika. STP24DP05. 24 bitų nuolatinės srovės LED kriauklės tvarkyklė su išvesties klaidų aptikimu. Pirmas leidimas. 2008 m.
3. www.st.com – STMicroelectronics svetainė.
4. Nacionalinis puslaidininkis. LP55281. Quad RGB tvarkyklė. Bendras aprašymas. 2007 m. birželis.
5. www.national.com – Nacionalinės puslaidininkių korporacijos svetainė.
