Power für neue Beleuchtungslösungen im Auto
LED-Treiber für „maßgeschneiderte“ Lösungen
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Konstanter Strom und konstante Spannung für die LED
Die Spannung einer Autobatterie variiert stark je nach Temperatur, Betriebszustand, Alter und Ladekapazität. Wenn die Zahl der LEDs in einer Zeile oder einem Cluster zunimmt, kann die Gesamtspannung für die LEDs leicht in den Bereich der minimalen oder maximalen Batteriespannung gelangen. Daher muss ein LED-Treiber in der Lage sein, aus der veränderlichen Spannung der Autobatterie nicht nur einen konstanten Strom zu liefern, sondern auch eine konstante Spannung. Ein solcher LED-Treiber muss die Gleichspannungswandlung in beide Richtungen durchführen können (Buck, Step-down und Boost, Step-up) – und zwar automatisch und übergangslos zwischen diesen Betriebsmodi.
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LTC3783 und LT3477 enthalten einen denkbar einfachen Buck-Boost-Schaltkreis mit nur einer einzigen Induktivität (Bild 2). Beide verfügen über einen High-Side-Current-Sense-Modus, bei dem der Laststrom in UIN zurückgespeist wird, wodurch eine Lastspannung (UOUT – UIN) geliefert wird, die höher oder niedriger als die Eingangsspannung sein kann. Diese Konfiguration ermöglicht die vollständige Überlappung von Eingangs- und Ausgangsspannung.
Bislang konnten Entwickler entweder einen großen Dimmbereich zulas-ten der Farbqualität von HB-LEDs realisieren, oder sie mussten den Dimmbereich einschränken, um die Farbkonsistenz zu erhalten. Der LTC3783 befreit sie mit der zum Patent angemeldeten „True Color PWM“-Dimmtechnik aus dieser „Zwickmühle“. Der LTC3783 verfügt über ein digitales Dimmverhältnis von 3000:1! Bislang waren für eine solche Funktion komplizierte Schaltungen und der Einsatz mehrerer ICs erforderlich. Bei einer analogen Eingangssteuerung ermöglicht der LTC3783 ein Dimmverhältnis von 100:1.
Thermische und elektrische Schutzmaßnahmen integriert
LT3477 und LTC3783 schützen die LEDs vor übermäßiger elektrischer und thermischer Belastung. Jeder Schaltkreis bietet Schutz vor Überspannung und Überstrom. Die Softstart-Funktion ist mit einem kleinen Kondensator einstellbar und schützt die Eingangsspannungsquellen vor Einschaltströmen beim Anschalten. Beide ICs verwenden einen Strommodus, um eine exzellente Regelung der Spannung zu ermöglichen – selbst bei den starken Spannungsschwankungen, wie sie in der Elektrik von Automobilen auftreten.
Beide Bauelemente ermöglichen das Absenken des LED-Stroms im Falle einer Überhitzung der LED. LT3477 und LTC3783 bieten dem Entwickler Zugriff auf die interne Referenzspannung. Mit einer kleinen Schaltungsänderung können diese Treiber mit einem am LED-Gehäuse angebrachten Thermistor verbunden werden, der die Temperatur überwacht. Falls die Außentemperatur des LED-Gehäuses einen gefährlichen Wert erreicht, senken LTC3783 und LT3477 den Laststrom, um die Wärmeentwicklung in der LED zu verringern und diese vor Überhitzung und dauerhafter Beschädigung zu bewahren.
 | Afshin Odabaee schloss sein Studium an der Santa Clara Ubiversity mit einem BSEE ab und hat seither in der Industrie zwölf Jahre Berufserfahrung gesammelt. Derzeit arbeitet er als Product Marketing Engineer innerhalb der Power-Management-Products-Group der Firma Linear Technology Corp. |
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