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基于用于各种标志和建筑物照明商业领域中的L

跟着LED在发光机能、资源等险些各个方面的改进,LED的利用范围越来越广,但在各利用领域渗透的比例上下不一。如可寻址标志和修建物照明这样的商业利用领域中,LED凭借在色彩、总体拥有资源、事情寿命、靠得住性和便利性方面的上风,利用异常广泛。如在修建物装饰照明利用中,应用LED可在修建物外墙上营造出富厚的色彩,及更好地彰显修建物的布局。在移动标志利用中,还可以实时更新交通显示屏、视频图像及广告牌上的信息。

安森美半导体身为利用于高能效电子产品的重要高机能硅规划供应商,针对各类LED利用供给宽范围的LED驱动器规划,此中就包括用于可寻址标志和建 筑物装饰照明两类常见利用的系列线性驱动器(详见下表)。这些驱动器能够正确地稳定LED电流,并包孕可编程接口,利于软件节制。本文将以 CAT4008、CAT4103和CAT9552为例,分手阐述其主要功能和基础事情道理,便于工程师的选型设计。

表1:安森美半导体利用于标志及修建物装饰照明的系列智能LED节制/驱动器。

针对LED广告牌等利用的恒流汲入型LED驱动器

诸如广告牌标志、滚动横幅、智能车辆标志和体育计分板等LED利用必要采纳多颗LED,通 常包孕多串LED,要求LED驱动规划供给恒定的光输出,不合通道间的电流匹配精度要高,要供给易用的接口来节制不合LED通道,并且要具备靠得住的保护功 能。安森美半导体针对这类利用的规划包括CAT4008和CAT4106等恒流LED汲入型驱动器,此中前者支持8通道,后者支持16通道。

以CAT4008为例,范例LED通道匹配精度达±1.5%,且LED通道能够在输出电压低至0.4V(当LED电流为2~100 mA时)时维持稳流状态,在利用设计中可以此实现更高的电源效率。图1左侧显示的是CAT4008的框图,不合引脚的具体功能阐明拜见参考资料[1]。这 器件应用8路慎密匹配的汲电流来对每个通道的LED电流进行稳流,而外部电阻RSET用于将LED通道电流设定为RSET电流的约51倍。因为每个通道包 含自力电流感测电路,故CAT4008能够为所有通道都供给慎密的稳流。在大年夜多半电流和电源电压前提下LED通道的最大年夜压降为0.4 V,赞助改良散热及提升LED驱动器能效。上电时,欠压定电路清除所有闩锁及移位寄存器信息,并将所有输出设置为关闭。一旦达到欠压锁定阈值,就可以设 定器件。驱动器将每个继续LED输出通道的激活光阴各延迟17纳秒(范例值),即LED2相对LED1延迟17纳秒,LED3相对LED1延迟34纳秒, 并依次类推。延迟在闩锁(LATCH)引脚激活时引入,从而将LED电源上的浪涌电流降至最低,从而能够应用更小的旁路电容

速率高达25MHz的高速、 四线(4-Wire)串行接口经由过程移位寄存器和锁存架构节制8通道中的每一个LED通道。串行数据输出引脚允许多个器件经由过程同一个串行接口串联应用。 CAT4008还有输出关闭引脚,该引脚可被用来关闭所有LED通道,而不必依附串口发送数据。此外,CAT4008还具备热保护功能,在芯片温度跨越许 可限度时关闭LED输出。

图1:安森美半导体8通道恒流LED汲入型驱动器CAT4008框图及利用示例。

高亮度、高视觉冲击力修建物照明利用的RGB LED像素驱动器

某些旨在营造高视觉冲击力效果的修建物装饰照明利用应用高亮度的LED,要求LED驱动器能够驱动高亮度的RGB LED,并且要具备高速接口,从而支持高数据率并确保保持高数据完备性,还必要具备超低的压降,从而供给更高的能效。

安森美半导体得当这类利用的LED驱动器包括的带自力电流节制功能的三通道恒流RGB LED像素驱动器CAT4103和CAT4109。此中,CAT4103为高端、多色彩、“智能”LED修建物照明利用而设计,具有高速串 行接口,能支持达25 MHz的数据率,供给完全缓冲的数据输出,确保在散播式(长间隔)、菊花链型照明系统中保持最高的数据完备性。而CAT4109应用并行接口,每条通道具 有专门的脉宽调制(PWM)节制,异常得当更老例的LED视觉效果利用,如混色和修建物重点照明。

图2:安森美半导体CAT4103框图、范例利用电路图及利用示例。

CAT4103和CAT4109都支持每通道达175 mA的宽广范围LED恒流驱动,电流为60 mA时压降电平至0.3 V ,确保在驱动长串LED时供给最高机能。这些驱动器每通道支持25 V的电压电平,能够以跨越10瓦(W)的高亮度功率电平支持RGB像素。

CAT4103和CAT4109是安森美半导体恒流低压降驱动器(LDO?)产品线的两款产品,这产品线还包括CAT4101和CAT4104等, 此中,CAT4101供给高精度的1 A电流驱动能力,而CAT4104是一款四通道的恒流LED驱动器,得当通用及修建物照明、汽车照明、LCD背光等利用。

I2C唆使器驱动器及端口扩展器

市场上可以看到诸如由闪烁LED组成的广告贩卖标牌和具备开/关LED唆使器的各类破费或工业用设备,这些 利用必要能够节制各个LED零丁导通/关闭或以某种频率来闪烁的驱动规划,安森美半导体的16通道I2C LED唆使器及端口扩展器CAT9532和CAT9552便是得当这类利用的两款产品。

CAT9532和CAT9552供给16位并行输入/输出(I/O)端口扩展器,优化用于LED调光节制,输出能够直接驱动并联的16颗LED(每 通道电流25 mA),每个LED都可以零丁导通、关闭,或以两种可编程速度中的一种来闪烁。两款器件的I/O均可用作通用I/O(GPIO),未被用于节制LED的端 口能够当成通俗端口来应用(拜见图3)。

图3:CAT9552范例利用电路图。

这两款器件得当于必要限定总线流量或清空总线主控准时器的I2C和SMBus利用。两款器件都包孕内部振荡器和驱动LED输出的两个脉宽调制 (PWM)旌旗灯号,用户可以设定每个自力PWM旌旗灯号的周期和占空比。CAT9532的可选可编程闪烁频率范围为0.593 Hz至152 Hz,CAT9552为0.172 Hz至44 Hz,两款器件的占空比为0%至99.6%,得当的详细利用包括背光、RGB混色、传感器节制、电源开关/按钮、报警系统、办公设备、家电节制面板和贩卖 点(POS)显示屏等。

总结:

本文阐发了常见的LED节制利用及其对驱动/节制规划的基础要求,先容了安森美半导体用于这些利用的主要产品及其特征。而安森美半导 体身为利用于高能效电子产品的重要高机能硅规划供应商,供给涵盖1 至数百瓦功率范围的LED照明驱动及PFC办理规划,得当包括本文所述LED节制利用在内的宽广利用范围,而无论LED照明利用采纳的是AC-DC电源、 DC-DC电源或是电池供电,并满意客户对低资源、高性价比、高能效的要求。

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