Cel mai optim mod de a vă conecta la 220V, 12V este să utilizați un stabilizator de curent sau un driver LED. În limba inamicului vizat este scris „șofer condus”. Adăugând puterea dorită la această solicitare, puteți găsi cu ușurință un produs potrivit pe Aliexpress sau Ebay.
- 1. Caracteristici ale chinezei
- 2. Durata de viata
- 3. Driver LED 220V
- 4. Driver RGB 220V
- 5. Modul pentru asamblare
- 6. Sofer pentru Lămpi cu LED-uri
- 7. Alimentare pentru bandă LED
- 8. Driver LED DIY
- 9. Tensiune joasă
- 10. Reglarea luminozității
Caracteristicile chinezei
Multora le place să cumpere de la cel mai mare bazar chinezesc, Aliexpress. preturile si sortimentul sunt bune. Driverul LED este cel mai adesea ales datorită costului său scăzut și caracteristici bune.
Dar, odată cu creșterea cursului de schimb al dolarului, a devenit neprofitabil să cumpărați de la chinezi, costul a devenit egal cu cel rusesc și nu a existat nicio garanție sau posibilitate de schimb. Pentru electronicele ieftine, caracteristicile sunt întotdeauna supraestimate. De exemplu, dacă puterea specificată este de 50 de wați, în cel mai bun caz, aceasta este puterea maximă pe termen scurt, nu constantă. Valoarea nominală va fi de 35W - 40W.
În plus, economisesc mult la umplutură pentru a reduce prețul. În unele locuri nu există suficiente elemente care să asigure o funcționare stabilă. Sunt utilizate cele mai ieftine componente, cu o durată de viață scurtă și de calitate scăzută, deci rata defectelor este relativ mare. De regulă, componentele funcționează la limita parametrilor lor, fără nicio rezervă.
Dacă producătorul nu este listat, atunci nu trebuie să fie responsabil pentru calitate și nu se va scrie nicio recenzie despre produsul său. Și același produs este produs de mai multe fabrici în configurații diferite. Pentru produsele bune trebuie indicat marca, ceea ce înseamnă că nu se teme să fie responsabil pentru calitatea produselor sale.
Unul dintre cele mai bune este marca MeanWell, care apreciază calitatea produselor sale și nu produce gunoi.
Durata de viață
Ca oricine dispozitiv electronic Driverul LED are o durată de viață care depinde de condițiile de funcționare. LED-urile moderne de marcă funcționează deja până la 50-100 de mii de ore, astfel încât alimentarea se întrerupe mai devreme.
Clasificare:
- bunuri de consum până la 20.000 de ore;
- calitate medie până la 50.000 de ore;
- până la 70.000 h. alimentare folosind componente japoneze de înaltă calitate.
Acest indicator este important atunci când se calculează rambursarea pe termen lung. Există suficiente bunuri de consum pentru uz casnic. Deși avarul plătește de două ori, iar acest lucru funcționează grozav în spoturi și lămpi cu LED-uri.
Driver LED 220V
Driverele LED moderne sunt proiectate folosind un controler PWM, care poate stabiliza foarte bine curentul.
Parametri principali:
- putere nominală;
- Curent de funcționare;
- numărul de LED-uri conectate;
- grad de protectie impotriva umezelii si prafului
- Factor de putere;
- Eficiența stabilizatorului.
Carcasele pentru uz exterior sunt realizate din metal sau plastic rezistent la impact. Când carcasa este realizată din aluminiu, aceasta poate acționa ca un sistem de răcire pentru componentele electronice. Acest lucru este valabil mai ales atunci când umpleți corpul cu compus.
Marcajele indică adesea câte LED-uri pot fi conectate și ce putere. Această valoare poate fi nu numai fixă, ci și sub forma unui interval. De exemplu, sunt posibile 4 până la 7 bucăți de 1W. Depinde de design schema electrica Driver LED.
Driver RGB 220V
LED-urile RGB cu trei culori diferă de LED-urile cu o singură culoare prin faptul că conțin cristale de diferite culori (roșu, albastru și verde) într-o singură carcasă. Pentru a le controla, fiecare culoare trebuie aprinsă separat. U benzi de diode Pentru aceasta, se folosesc un controler RGB și o sursă de alimentare.
Dacă este indicată o putere de 50W pentru un LED RGB, atunci acesta este totalul pentru toate cele 3 culori. Pentru a afla sarcina aproximativă pe fiecare canal, împărțiți 50W la 3, obținem aproximativ 17W.
Pe lângă driverele LED puternice, există și 1W, 3W, 5W, 10W.
Telecomenzi telecomandă(DU) există 2 tipuri. CU control în infraroșu ca la televizor. Cu radiocomandă, telecomanda nu trebuie să fie îndreptată spre receptorul de semnal.
Modul de asamblare
Dacă sunteți interesat de driver de gheață pentru asamblare bricolaj Spot LED sau o lampă, atunci puteți folosi un driver led fără carcasă.
Înainte de a face un driver LED de 50W cu propriile mâini, merită să căutați puțin, de exemplu, fiecare lampă cu diodă îl conține. Dacă aveți un bec defect ale cărui diode sunt defecte, atunci puteți utiliza driverul de la acesta.
Voltaj scazut
Vom analiza în detaliu tipurile de drivere de gheață de joasă tensiune care funcționează de la tensiuni de până la 40 de volți. Frații noștri chinezi în minte oferă multe opțiuni. Stabilizatorii de tensiune și stabilizatorii de curent sunt produși pe baza controlerelor PWM. Principala diferență este că modulul cu capacitatea de a stabiliza curentul are 2-3 regulatoare albastre pe placă, sub formă de rezistențe variabile.
La fel de caracteristici tehnice a întregului modul indică parametrii PWM ai microcircuitului pe care este asamblat. De exemplu, LM2596 învechit, dar popular, conform specificațiilor sale, deține până la 3 Amperi. Dar fără calorifer va suporta doar 1 Amperi.
O opțiune mai modernă cu eficiență îmbunătățită este controlerul XL4015 PWM proiectat pentru 5A. Cu un sistem de răcire în miniatură poate funcționa până la 2,5 A.
Dacă aveți LED-uri foarte puternice, super luminoase, atunci aveți nevoie de un driver LED pentru lămpile LED. Două radiatoare răcesc dioda Schottky și cipul XL4015. În această configurație, este capabil să funcționeze până la 5A cu o tensiune de până la 35V. Este recomandabil să nu funcționeze în condiții extreme, acest lucru îi va crește semnificativ fiabilitatea și durata de viață.
Dacă aveți o lampă mică sau un reflector de buzunar, atunci vi se potrivește un stabilizator de tensiune în miniatură cu un curent de până la 1,5 A. Tensiune de intrare de la 5 la 23V, ieșire până la 17V.
Reglarea luminozității
Pentru a regla luminozitatea LED-ului, puteți folosi variatoare compacte cu LED care au apărut recent. Dacă puterea sa nu este suficientă, atunci puteți instala un dimmer mai mare. De obicei funcționează în două game: 12V și 24V.
Îl puteți controla folosind o telecomandă cu infraroșu sau radio (RC). Costă de la 100 de ruble pe model simplu iar de la 200 de ruble un model cu telecomandă. Practic, astfel de telecomenzi sunt folosite pentru benzi de diode de 12V. Dar poate fi conectat cu ușurință la un driver de joasă tensiune.
Dimmerarea poate fi analogică sub forma unui buton rotativ sau digitală sub formă de butoane.
Benzile LED RGB sunt convenabile de utilizat pentru iluminatul decorativ al vitrinelor, interioarelor auto, indicatoarelor... Sunt ușor de lucrat, spre deosebire de LED-urile simple, deoarece... Limitatoarele de curent sunt deja la locul lor, trebuie doar să furnizați tensiunea necesară. Capacitatea de a tăia în segmente oferă opțiuni flexibile de instalare.
Dar dacă vrei mai mult? ce se întâmplă dacă trebuie să controlezi fiecare diodă individual? Puteți instala un MK, dar nu fiecare microcontroler singur poate gestiona multe diode cu trei culori, puteți încerca să instalați câte una pentru fiecare. În astfel de scopuri, există drivere LED speciale, dintre care unele sunt echipate cu capacitatea de a fi controlate de un autobuz comun, sau care trece secvențial prin șoferi. Undeva au mers mai departe, iar un astfel de driver a fost integrat direct într-un LED RGB, care necesită un minim de cablare externă. Apoi, astfel de diode conectate în serie au fost plasate pe o bandă LED - și în final am obținut o bandă LED adresabilă.
După cum ați putea ghici, articolul se va concentra asupra LED RGB driver – WS2811, care sunt conectate în serie și controlate printr-o linie de date cu un singur fir. Și o bandă LED adresabilă bazată pe diode RGB combinate cu astfel de drivere.
După cum puteți vedea în fotografie, această bandă LED este formată din multe LED-uri RGB conectate în serie cu drivere WS2811 încorporate (punct negru mic în mijloc). Din cablare, un astfel de microcircuit, atunci când este alimentat de 5V, necesită doar un condensator de 0,1 µF la intrarea de alimentare; este recomandat și un rezistor de 33 Ohm pe linia de date, ceea ce, aparent, producătorul a ratat-o.
Toate diodele stau în serie pe aceeași linie. Pentru a schimba culoarea afișată și intensitatea acesteia, trebuie să trimiteți primei diode un mesaj care să conțină un apel la fiecare dintre diodele de pe bandă. Primul șofer primește întregul pachet și îl transmite mai departe, minus ultimul pachet, pe care îl anulează în cont. Același lucru se întâmplă cu toate ansamblurile LED-driver rămase. Transmiterea se încheie cu o comandă RES specială, care este evidențiată printr-un nivel de semnal lung și scăzut; la recepție, toate diodele își vor aplica noile stări.
Fiecare pachet este format din 24 de biți - 8 biți pentru fiecare canal, rezultând 255 de gradări ale fiecărei culori sau 16 milioane de culori. Fiecare bit conține un semiciclu pozitiv și negativ; un zero sau unul este codificat de durata semiciclurilor.
Pentru a lucra cu o bandă LED adresabilă, a fost asamblat un controler bazat pe microcontrolerul PIC16F688 și pe o placă universală special pregătită anterior (), așa că nu voi da sigiliu.
Această bandă cu LED-uri consumă foarte mult energie; un contor cu 60 de LED-uri consumă maxim mai mult de 2 amperi, așa că aveți nevoie de o sursă de energie bună și puternică. Îi poți da un curent mai mic, dar apoi va arde cu predominanța nuanțelor de roșu.
Firmware-ul a fost scris în grabă. A fost implementat următorul algoritm de operare: mai întâi, întregul pachet este transferat la microcontroler de pe computer și numai după aceea îl afișează. Datorită cantității mici de RAM din microcontrolerul slab, a fost posibil să se implementeze un buffer pentru doar 60 de LED-uri adresabile cu drivere WS2811. Datorită vitezei medii UART de 38400, viteza de actualizare a întregii benzi este de aproximativ 50 ms, adică Rata de reîmprospătare maximă permisă a fost de 20 de cadre/secundă. Ceea ce a fost suficient pentru a demonstra capacitățile casetei. Generează toate efectele program special pe un PC, care a fost și el scris în grabă.
Formatul comenzilor trimise controlorului:
Trimiterea se efectuează prin UART la o viteză de 38400 8N1.
- Primul octet este un spațiu (32 cod int ASCII)
- Al doilea octet este lungimea pachetului transmis (numărul de LED-uri), de la 0 la 60 (transmis prin octet)
- Apoi, 3 octeți, în ordinea GRB (verde, roșu, albastru), transmit valori PWM pentru fiecare LED, începând de la capătul opus al benzii.
Controlerul răspunde la începutul schimbului prin UART cu un caracter ASCII ! , la finalizarea cu succes a trimiterii pachetului cu caracter ASCII b .
Bazat pe similare Benzi LED Puteți implementa mici ecrane video și diverse instalații.
Actualizare din 1 septembrie 2015
Pentru comoditatea verificării designului, adaug la articol firmware-ul cu transfuzie pseudo-aleatorie secvenţială netedă autonomă (până la 60 de LED-uri). Dacă acest efect este suficient, atunci puteți simplifica circuitul prin eliminarea cp2102 din acesta.
Cu toate acestea, am folosit componente mai puternice și un alt cip.
Fișa de date poate fi descărcată. Curentul LED-ului este setat printr-un rezistor de control cu senzor de curent. Curentul de ieșire I este egal cu 0,1/Rs. Aveam nevoie de aproximativ 300 mA de curent pentru fiecare canal, așa că am ales un rezistor de 0,33 ohmi. Pentru un curent de 350 mA, selectați un rezistor de 0,27 ohmi.
Fiecare canal este controlat folosind un semnal PWM, de exemplu de la un microcontroler Arduino (va trebui să lipiți anteturile masculin/feminin la placă).
Puteți utiliza tensiune de intrare de până la 30V și puteți conduce LED-uri de 3W/10W/20W.
Componente necesare:
- Condensatoare de tantalC1, C2, C3 : capacitate 22uF
- D1, D2, D3 ; Dioda Schottky 2A în pachet SMA
- L1, L2, L3 : Chokes puternice 68 µH, 0,7 A
- R1, R2, R3 : Rezistoare cu o valoare nominală de 0,33 Ohm, carcasă 0805.
- 4 X clemă cu șurub, 3,5 mm(disponibil de la Tayda Electronics)
- 3x drivere PT4115.
- 1x 4-pini + 1x 2-pini tată antet "tata" sau "mama".
Fotografia de mai sus arată driverul complet asamblat.
Lista radioelementelor
| Desemnare | Tip | Denumirea | Cantitate | Notă | Magazin | Blocnotesul meu |
|---|---|---|---|---|---|---|
| IC1-1C3 | Driver LED | PT4115 | 3 | La blocnotes | ||
| D | Dioda Schottky | 2 A | 3 | Orice | La blocnotes | |
| C1-C3 | Condensator | 22 uF | 3 | Orice | La blocnotes | |
| R1- | Rezistor | 0,33 ohmi | 3 | Orice | La blocnotes | |
| D1 | Inductor | 68 uH | 3 | Oricare pentru curent 0,7 A | La blocnotes | |
| J1 | Conector pin | 2 pini | 1 | La blocnotes | ||
| J | Conector pin | 4 pini | 1 | La blocnotes | ||
| JP1-JP3 | Clemă cu șurub | 2 pini | 3 |
În echipamentele de dimensiuni mici, inclusiv playerele MP3 și telefoanele mobile, LED-urile RGB în trei culori sunt din ce în ce mai utilizate, iar așa-numitele clustere RGB sunt folosite în diverse echipamente de iluminat și lămpi decorative. Pentru un control optim al luminozității și culorii, astfel de dispozitive folosesc drivere specializate, dintre care multe sunt controlate de un controler extern. Unele dintre ele vor fi discutate în acest articol. Autorul examinează o serie de cipuri driver de la ON Semiconductor, STMicroelectronics și National Semiconductor.
Driver LED RGB cu stabilizare de curent CAT4109 (ON Semiconductor)
Cipul CAT4109 este un driver pentru controlul a trei lanțuri LED seriale (R, G și B) cu stabilizare a curentului, instalare separată și control al luminozității PWM al acestor lanțuri LED. CAT4109 este fabricat într-un pachet miniaturizat cu 11116 pini SOIC-16 cu montare pe suprafață. Alocarea pinilor microcircuitului este dată în Tabelul 1, schema de conectare este prezentată în Fig. 1, iar diagrama funcțională este în Fig. 2.
Orez. 1. Schema de conectare a cipului CAT4109
Orez. 2. Diagrama functionala cipuri CAT4109
Tabelul 1. Atribuirea pinilor cipului CAT4109
| PIN nr. | Desemnare | Scop |
| „Pământul” secțiunii de putere |
||
| Intrări de control PWM pentru LED3, LED2 și LED1 |
||
| Borne de setare curent LED3, LED2 și LED1 |
||
| Nefolosit |
||
| Intrarea permisiunii. Nivel activ - ridicat |
||
| Intrare tensiune de alimentare 3...5,5 V |
O caracteristică specială a circuitului de conectare a microcircuitului CAT4109 este absența unui șoc și un minim de părți de cablare. Tensiunea de alimentare CAT4109 este în intervalul 3...5,5 V, iar tensiunea de alimentare a șirurilor de LED este de 5...25 V.
Fiecare dintre cele trei canale de control LED constă dintr-o sursă de curent reglabilă și un circuit de setare a curentului maxim (vezi Figura 2). Comună tuturor canalelor este o sursă de tensiune de referință (VS) de 1,2 V.
Se determină tensiunea de alimentare VIN suma maxima LED-uri în fiecare dintre lanțuri. Curentul maxim al fiecărui lanț de LED-uri seriale poate ajunge la 175 mA. Curentul LED creează o mică cădere de tensiune (0,4 V) pe comutatoarele de ieșire deschise ale microcircuitului. Valorile maxime de curent ale lanțurilor LED sunt stabilite de rezistențele externe R1, R2 și R3 (pinii RSET1-RSET3 ai microcircuitului). Tabelul 2 arată dependența acestor valori de rezistențele rezistențelor de instalare corespunzătoare R1-R3.
Tabelul 2. Dependența curenților lanțului LED-urilor de rezistența rezistenței de instalare corespunzătoare
| Curent LED (mA) | Rezistorul RSET (kOhm) |
Controlul extern al microcircuitului CAT4109 este efectuat de controler prin intrările OE (pin 15), PWM1 (pin 5), PWM2 (4) și PWM3 (pin 3). Permisiunea de a porni LED-urile este efectuată de un nivel de tensiune înaltă (≥1,2 V) la intrarea OE (15). Diagramele de timp pentru funcționarea chipului CAT4109 sunt prezentate în Fig. 3.
Orez. 3. Diagrame de timp ale cipul CAT4109
Timpul de tranziție al microcircuitului de la modul de oprire (Oprire) la starea de pornire (T PS) este de 1,4 μs. LED-urile sunt stinse la intrarea de activare OE cu un nivel scăzut (≤0,4 V) la această intrare cu o întârziere T P2 = 0,6 μs și pornind din nou la un nivel ridicat cu o întârziere T P1 = 0,3 μs. Pentru a transfera IC-ul în modul Shutdown, trebuie să suportați pinul. 15 (OE) potențial scăzut pentru 4...8 µs (T PWRDWN). În acest mod, consumul de curent nu depășește 1 μA.
Intrările PWM1 (pin 5), PWM2 (pin 4) și PWM3 (pin 3) sunt utilizate pentru a regla separat luminozitatea lanțurilor LED folosind metoda PWM la un nivel de tensiune ridicat la intrarea OE (pin 15). Pentru a regla în grup luminozitatea tuturor LED-urilor, puteți aplica un semnal de la controlerul PWM la intrarea OE. Pentru a nu perturba echilibrul culorilor, frecvența acestui semnal PWM trebuie să fie cu un ordin de mărime mai mică decât frecvența semnalului PWM la intrările PWM1-PWM3.
Cipul CAT4109 are protecție la temperatură cu un prag de răspuns de 150°C și un histerezis de 20°C, precum și protecție la subtensiune cu un prag de răspuns de 1,8 V.
Driver LED RGB cu stabilizare de curent CAT4103 (ON Semiconductor)
Cipul CAT4103 este, de asemenea, proiectat pentru a controla trei lanțuri RGB secvențiale de LED-uri stabilizate în curent, cu instalare separată și control al luminozității PWM. Este disponibil în pachetul SOIC-16. Caracteristica principală a acestui cip este capacitatea de a controla separat fiecare lanț de LED-uri folosind o interfață serială. O altă caracteristică a CAT4103 este capacitatea de a pune în cascadă mai multe cipuri, ceea ce crește numărul de LED-uri controlate de la un controler printr-o interfață cu 4 fire. Alocarea pinilor acestui microcircuit este dată în Tabelul 3, diagrama funcțională este prezentată în Fig. 4, iar schema de conectare este în Fig. 5.
Canalele de control LED ale chipului CAT4103 sunt similare cu canalele corespunzătoare ale CAT4109, dar cipul CAT4103 are o caracteristică importantă, a cărei esență este că semnalele PWM pentru controlul luminozității LED-urilor sunt generate în cipul însuși din semnale. de la controlor. Pentru a face acest lucru, în microcircuit este introdusă o memorie RAM de trei biți (vezi Fig. 4), care constă din trei bistabile blocate (un registru de blocare de 3 biți) și un registru de deplasare de 3 biți. Registrul de deplasare însuși convertește codul serial al semnalului de date de intrare într-unul paralel, care este stocat în registrul de blocare.
Orez. 4. Schema funcțională a cipului CAT4103
Orez. 5. Schema de conectare a cipul CAT4103
Tabelul 3. Atribuirea pinilor cipului CAT4103
| PIN nr. | Desemnare | Scop |
| Intrare semnal de golire. Nivel activ - ridicat |
||
| Intrare de blocare a datelor |
||
| Introducere a datelor |
||
| Intrare ceas (frecvență de până la 25 MHz) |
||
| Borne de conectare pentru rezistențele de setare a curentului LED3, LED2 și LED1 |
||
| Borne de conectare pentru catozii LED3, LED2 și LED1 |
||
| Ieșire ceas (frecvență de până la 25 MHz) |
||
| Ieșire de date |
||
| Ieșire de blocare a datelor |
||
| Ieșire semnal de golire |
||
| Intrare tensiune de alimentare |
Pentru a controla următorul cip atunci când este conectat în cascadă, sunt utilizate patru amplificatoare tampon și un declanșator cu întârziere (D-flip-flop).
Să dăm o descriere a pinilor CAT4103 MS, prin care controlerul de control și următorul microcircuit sunt conectate la acesta atunci când sunt conectate în cascadă.
Pin 4 (SIN) - intrare de date seriale.
Pin 5 (CIN) - intrare de ceas cu o frecvență de până la 25 MHz. Această intrare dinamică este declanșată de marginea impulsului de ceas (tranziția de la „0” logic la „1”) logic. În acest caz, nivelul logic de la intrarea SIN este scris în registrul de deplasare.
Pin 3 (LIN) - intrare de comandă de stocare a datelor. Când semnalul trece de la log. „0” pentru a înregistra. „1” la această intrare înregistrează stările flip-flops-ului registrului de deplasare în registrul „latch”, unde sunt stocate până când marginea pozitivă a următorului impuls ajunge la intrarea LIN.
Pinii 13 (SOUT), 12 (COUT) și 14 (LOUT) sunt ieșirile semnalelor de interfață corespunzătoare către următorul cip CAT4103 atunci când sunt conectate în cascadă. În acest caz, semnalul de la ieșirea SOUT se modifică (ceasuri) prin întreruperea impulsului de ceas (tranziția semnalului de la „1” logic la „0” logic).
Pin 2 (BIN) - intrarea este folosită pentru a stinge toate LED-urile, dar nu afectează conținutul registrului de blocare. LED-urile sunt stinse la un nivel înalt (log „1”) la intrarea BIN.
Pin 15 (BOUT) - ieșirea semnalului de golire către următorul cip CAT4103 atunci când este conectat în cascadă.
Dependența curenților lanțurilor LED de rezistențele rezistențelor instalate în microcircuitul CAT4103 sunt similare cu dependențele corespunzătoare discutate mai sus pentru CI CAT4109. În plus, cipul CAT4103 are aceleași protecții ca și CAT4109.
Driver RGB cu 24 de canale STP24DP05 (STMicroelectronics)
STP24DP05 este unul dintre circuitele integrate de driver Power Logic (STP), proiectat special pentru conducerea afișajelor cu informații LED RGB discrete.
Baza STP24DP05 MS, precum și a tuturor driverelor din această familie, este un registru de deplasare și un registru de blocare, la fel ca cipul CAT4109 discutat mai sus. Cipul STP24DP05 are trei registre de deplasare și trei registre de blocare, câte unul pentru fiecare culoare LED (R, G și B).
În total, STP24DP05 conține 24 de canale de control LED, care sunt împărțite în trei porturi de interfață (R, G, B) a câte 8 canale fiecare. Adică, cipul STP24DP05 este format din trei drivere convenționale monocrome cu 8 canale, încorporate într-un pachet TQFP48 de dimensiuni mici, care măsoară 7x7 mm și suplimentat cu circuite pentru diagnosticarea sarcinilor deschise și scurtcircuitarea ieșirilor cu carcasa și puterea. Detectarea alarmei de accidente este trimisă la controlerul de control sub formă de coduri speciale de eroare printr-o interfață serială.
Un cip STP24DP05 controlează opt triade LED RGB sau grupuri de triade ale unui ecran LED color. Tensiunea de alimentare a microcircuitului este cuprinsă între 3...5,5 V, iar tensiunea de alimentare a lanțurilor de LED-uri poate fi selectată până la 20 V, în funcție de numărul de LED-uri din lanțuri. Curent de ieșire (curent al fiecărui lanț de LED) 5...80 mA.
Diagrama funcțională a cipului STP24DP05 este prezentată în Fig. 6, circuit în cascadă pentru conectarea N microcircuite de acest tip - în Fig. 7, iar alocarea pinilor este dată în Tabelul 4.
Orez. 6. Schema funcțională a cipul STP24DP05
Orez. 7. Circuit în cascadă pentru conectarea microcircuitelor STP24DP05
Tabelul 4. Atribuirea pinurilor cipul STP24DP05
| PIN nr. | Desemnare | Scop |
| 1, 7, 12, 25, 30, 36 | ||
| Intrare de date seriale |
||
| Ieșire de date în serie |
||
| Intrare ceas |
||
| Captură de date și păstrează intrarea |
||
| Activarea modului de detectare a erorilor |
||
| 13, 16, 19, 22, 39, 42, 45, 48 | Ieșiri driver LED roșu cu 8 canale |
|
| Indicator de supratemperatură (ieșire de scurgere deschisă) |
||
| Steagul de eroare (ieșire de scurgere deschisă) |
||
| Intrare întârziere treptată |
||
| 15, 17, 20, 23, 37, 40, 43, 46 | Ieșiri driver LED albastru cu 8 canale |
|
| Activare intrări pentru ieșirile B1-B8, G1-G8, R1-R8 (nivel activ - scăzut) |
||
| Intrări de setare curent pentru ieșirile R1-R8, G1-G8, B1-B8 |
||
| 14, 18, 21, 24, 38, 41, 44, 47 | Ieșiri driver LED verde cu 8 canale (G) |
|
| Secvențierea intrărilor Semnale R, Gși B în codul semnalului de intrare (vezi tabelul 8) |
||
| Tensiunea de alimentare |
După cum s-a menționat mai sus, baza cipului STP24DP05 pentru conducerea interfețelor RGB cu 8 canale este un registru de deplasare a datelor RGB 8x3 (8 biți din 3 biți), care convertește codul serial al semnalului de intrare SDI în trei coduri paralele de 8 biți. Aceste coduri sunt stocate într-un registru de blocare a datelor RGB pe 24 de biți (8x3). Fiecare dintre treptele de ieșire ale microcircuitului (24 în total - opt pentru fiecare culoare) este un stabilizator de curent (sursă). În plus, pentru fiecare culoare există un circuit de rezoluție și un detector de rupere și scurtcircuite linii de ieșire. Comun tuturor canalelor sunt logica de control, protecția la temperatură și circuitele de protecție la subtensiune. Etapele tampon sunt instalate la pinii 2, 3, 4, 32, 33 și 34.
Să ne uităm la câteva caracteristici ale cipul STP24DP05. Frecvența de ceas a acestui cip poate ajunge la 25 MHz. Curentul LED este programat separat pentru fiecare culoare folosind trei rezistențe externe care sunt conectate la pin. 26, 27 și 28.
Dependența curenților LED-urilor, precum și pragul de răspuns al detectorului pentru liniile de ieșire întrerupte (linii LED) de rezistența rezistenței de instalare corespunzătoare este dată în Tabelul 5.
Tabel 5. Dependența curenților LED și pragul de răspuns al detectorului de rupere a liniei de ieșire de rezistența rezistenței de instalare corespunzătoare
| Curent LED specificat, mA | REXT, Ohm | Pragul de răspuns al detectorului de rupere, mA |
Când intrarea LEDM (pin 3) este ridicată, registrul de blocare captează datele care trec prin registrul de deplasare. Când această intrare este scăzută, registrul de blocare le păstrează (stochează).
Un nivel scăzut la intrările OE-RDM (pin 34), OE-G (pin 33) și OE-B (pin 32) permite trecerea datelor din registrul latch la etapele de ieșire ale microcircuitului și un nivel ridicat. blochează etapele de ieșire.
După cum se știe, cel mai mare consum de curent de la sursa de alimentare în orice circuit de comutare are loc în timpul proceselor tranzitorii în momentul comutării. Pentru a facilita condițiile de curent și termice ale microcircuitului atunci când toate LED-urile sunt pornite simultan, precum și pentru a reduce nivelul de ondulare, este prevăzută o întârziere canal cu canal (întârziere graduală) pentru aprinderea LED-urilor, care nu este vizibil la ochi. Se realizează prin aplicarea unui nivel de log la intrarea DG (pin 9). „0”. Timpul de întârziere pentru pornirea treptelor de ieșire este prezentat în Tabelul 6.
Tabelul 6. Întârzierea comutării LED-urilor pe baza diferențelor de jurnal. 0 - jurnal. 1 la intrările de activare în funcție de nivelul logic la intrarea de întârziere treptată
| Nivel logic la intrare G.D. | Întârziere de răspuns (ns) prin jurnalul de diferențe. "0" - jurnal. „1” pe intrări 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 |
|
Semnalul de date al cipului STP24DP05 (intrare și ieșire pe pinii 2 și 35) conține un flux de semnale RGB alternând cu frecvența ceasului, a cărei secvență este stabilită de nivelurile logice la intrările DF0 și DF1 (vezi tabelul 7).
Tabelul 7. Setarea secvenței semnalelor R, G și B în codul semnalului de intrare și de ieșire
Comutarea de la modul de operare la modul de detectare a erorilor se realizează prin aplicarea unui potențial scăzut la intrarea DM (pin 5) sau mai mult de 1 μs la intrarea OE-RDM (pin 34). După care, în 24 de cicluri de ceas, un cod de eroare este trimis către magistrala de date de ieșire.
Interfața cipului STP24DP05 are două steaguri: TF (pin 29) - steag de supratemperatura și EF (pin 8) - steag de eroare. Ambele aceste ieșiri sunt de scurgere deschisă, astfel încât între fiecare dintre aceste ieșiri și sursa de alimentare este conectată un rezistor pull-up de 10k ohmi. Când apare o urgență, cheia internă a microcircuitului închide pinul corespunzător (29 sau 8) la masă. Nivelul obtinut in acest fel este log. „0” semnalează controlerul extern despre o defecțiune. Dacă, în loc de rezistențe de tragere, LED-urile sunt conectate la ieșiri (prin rezistențe de limitare), atunci se realizează o indicație vizuală a unei situații de urgență.
Driver LED RGB Quad cu control bus I2C LP55281 (National Semiconductor)
Cipul LP55281 este un driver special de iluminare de fundal RGB pentru afișaje cu cristale lichide de dimensiuni mici. Oferă ajustare separată a luminozității și a tonului de culoare pentru fiecare dintre cele patru LED-uri RGB de la un controler extern printr-o interfață serială standard I 2 C sau SPI. Principalele aplicații ale cipului LP55281 sunt telefoanele mobile, comunicatoarele și playerele MP3.
LP55281 conține patru canale PWM pentru controlul luminozității și culorii LED-urilor RGB, un canal de sincronizare audio pentru LED-ul de fundal, precum și un convertor de amplificare încorporat, interfețe I 2 C și SPI. În plus, LP55281 oferă testare cu circuit deschis LED prin interfața serială. Principalii parametri ai microcircuitului sunt prezentați în Tabelul 8.
T Tabelul 8. Parametrii principali ai cipului LP55281
| Parametru | Sens |
| Tensiunea de alimentare | |
| Numărul liniilor de control | |
| Aprinderea LED-urilor | Paralel |
| Abaterea valorii curentului de ieșire a canalelor adiacente | |
| Tensiune maximă de ieșire | |
| Boost Converter Tip | Inductiv |
| Tensiune de ieșire convertor | Reglabil |
| Eficiența convertizorului | |
| Curent de consum | |
| Frecvența de funcționare a invertorului | |
| Metoda de control | |
| Curent LED maxim (total) | |
| Interval de temperatură de funcționare |
Microcircuitul este fabricat în pachete MicroSMD miniaturale care măsoară 3x3x0,6 mm și Micro SMDxt (3x3x0,65 mm) cu 36 de știfturi cu bile cu pas de 0,5 mm. Locația pinout-ului chipului LP55281 este prezentată în Fig. 8, iar alocarea pinilor este rezumată în Tabelul 9.
Orez. 8. Pinout-ul cipul LP55281
Tabelul 9. Atribuirea pinilor cipului LP55281
| PIN nr. | Desemnare | Scop |
| Convertorul DC/DC comuta ieșirea la inductor |
||
| Intrare părere Convertor DC/DC |
||
| Ieșire la LED albastru 3 |
||
| Ieșire la LED-ul R1 |
||
| Ieșire la LED G1 |
||
| Ieșire la LED B1 |
||
| Ieșire la LED-ul R3 |
||
| Ieșire la LED G3 |
||
| Selectare MS Slave (SPI) sau linie de date magistrală I 2 C (intrare/ieșire) |
||
| Intrare de la rezistența de setare a curentului de polarizare a driverului RGB |
||
| Intrare sincronizare audio 2 |
||
| Intrarea în serie a magistralei SPI sau intrarea selectării adresei prin magistrala I 2 C |
||
| Ieșire de date seriale SPI Bus |
||
| Ieșire la LED-ul roșu (R) R2 |
||
| Intrare de resetare asincronă (nivel activ - scăzut) |
||
| Ieșire la LED-ul roșu (R) R4 |
||
| Tensiunea de alimentare |
||
| Tensiune de alimentare pentru etapele de intrare și ieșire |
||
| Intrare ceas pentru interfețele SPI și I2C |
||
| Ieșire la LED G2 |
||
| Ieșire LED de sincronizare audio |
||
| Ieșire la LED G4 |
||
| Intrare sincronizare audio 1 |
||
| Rezistor care stabilește frecvența generatorului |
||
| Intrare de selecție a interfeței (log. "1" - SPI, logic "0" - I 2 C) |
||
| Ieșire la LED B2 |
||
| Ieșire la LED B4 |
||
| „Pământul” părții analogice |
||
| Tensiunea de ieșire de referință |
||
| Ieșire sursă de alimentare analogică internă 2.8V |
||
| Intrare tensiune de alimentare |
Schema funcțională și schema de conectare a microcircuitului LP55281 este prezentată în Fig. 9.
Orez. 9. Schema funcțională și schema de conectare a cipul LP55281
Microcircuitul conține un convertor boost cu un comutator de ieșire încorporat bazat pe un tranzistor MOSFET, care poate funcționa la o frecvență de conversie de până la 2 MHz. Inductorul extern LBOOST pentru această frecvență de conversie ar trebui să aibă o inductanță de 4,7 µH, iar pentru o frecvență de conversie de 1 MHz - de două ori mai mult (aproximativ 10 µH). O diodă externă D1 cu o cădere scăzută de tensiune directă trebuie utilizată ca redresor de impuls (diode Schottky cu curent de vârf nu mai puțin de 1 A). Tensiunea de ieșire a convertorului este setată în mod implicit la 5 V, dar poate fi modificată prin intermediul magistralei de control de la 4 la 5,3 V în pași de 0,15 V.
Microcircuitul și, prin urmare, LED-urile, sunt controlate de un controler extern. Nu este deloc necesar ca acest control să fie efectuat de-a lungul tuturor celor șapte conductori, așa cum se arată în Fig. 9. De exemplu, intrarea de selecție a interfeței IF_SEL (pin 2B) poate fi conectată direct la masă sau la plusul sursei de alimentare. În primul caz, interfața de magistrală I 2 C este pornită, iar în al doilea - SPI. În orice variantă de realizare, cipul LP55281 este utilizat ca dispozitiv slave. După cum știți, interfața de magistrală I 2 C este cu două fire (linia de ceas SCL și linia de date SDA), iar interfața de magistrală SPI este cu patru fire (SS - intrare de selecție a cipului slave, SCK - intrare de ceas, SI - intrare de date și SO - date de ieșire).
Când utilizați magistrala I 2 C în dispozitiv, ieșirea SO (pin 4B) va rămâne neconectată.
În acest caz, intrarea SI/A0 (pin 4C) poate fi conectată la masă, selectând astfel adresa cip 4Ch, sau poate fi conectată la plusul sursei de alimentare, ceea ce asigură alegerea adresei 4Dh.
Etape de ieșire, care sunt stabilizatoare de curent controlate prin PWM (surse sau generatoare), la ieșirile cărora, pe lângă LED-uri, este conectat un multiplexor. Când etapele de ieșire sunt blocate, oferă comutare alternativă, periodică, a nivelurilor de semnal de la ieșirile microcircuitului la intrarea ADC.
În timpul funcționării normale, aceste niveluri sunt ridicate, iar dacă unul dintre LED-uri se întrerupe sau treapta de ieșire se defectează, tensiunea la ieșirea multiplexorului va scădea, ceea ce va indica o defecțiune. Tensiunea de la ieșirea multiplexorului este digitizată în ADC și prin magistrala de control (I 2 C sau SPI) furnizată la controler extern.
Cipul LP55281 are un canal încorporat numit canal de sincronizare audio. Este folosit în celulare, playere MP3 etc. ca un canal de „muzică color”, oferind LED-uri care clipesc în timp cu tonul de apel sau melodia redată. Acest canal are două intrări (pini 2D și 4D), care sunt alimentate cu semnale sau un semnal stereo cu un swing de până la 1,6 V. Sunt amestecate, iar apoi semnalul total este digitizat, trecut printr-un circuit AGC și un digital detector de vârf. După aceasta are loc transformarea inversă semnal digital la analogic. Semnalul analog rezultat controlează treapta de ieșire (sursa curentă) și, prin urmare, luminozitatea LED-ului de fundal.
Literatură și surse de internet
1. www.MonolithicPower.com - site-ul web al Monolithic Power Systems.
2. STMicroelectronics. STP24DP05. Driver de chiuvetă LED cu curent constant pe 24 de biți cu detectarea erorilor de ieșire. Prima aparitie. 2008.
3. www.st.com - site-ul STMicroelectronics.
4. National Semiconductor. LP55281. Driver Quad RGB. Descriere generala. iunie 2007.
5. www.national.com - site-ul web al National Semiconductor Corporation.
