Budič LED s funkcí soft-start

Využitím pinu budiče LED (MAX16832) pro hlídání teploty lze snadno dosáhnout podobného efektu soft-startu, jako u klasických žárovek. Předejdeme tak téměř okamžitému spuštění a vysokému proudovému nárazu.

Jeden z méně zmiňovaných rozdílů mezi klasickou žárovkou a osvětlením založeném na LED je rychlost jejich startu. Klasická žárovka k dosažení plného jasu potřebuje nějaký čas, což je výhodné i pro lidské oko, pro které je plynulý přechod do jasného světla vhodnější. Bohužel moderní LED osvětlení z principu nic takového nepodporuje a produkovaný jas přechází od 0 do 100% téměř okamžitě. Jsou aplikace, kde je právě tato vlastnost výhodná, jako jsou především jednoduché fotografické blesky, ale pro obecné osvětlení se jedná o nepříjemnou vlastnost.

Zde se nám tedy nabízí dvě možnosti. Jednou je použití specializovaného soft-start obvodu v sérii s LED a druhou, levnější možností je využití kupříkladu pinu pro hlídání teploty. Klasické budiče LED, jako je například obvod MAX16832, mají ve svém pouzdře integrovanou ochranu proti přehřátí s podporou externího termistoru. Jeho využitím lze velice snadno dosáhnout i kýženého soft-startu. Schéma typické aplikace je na obr. 2.

Obr. 1: Schéma typické aplikace budiče LED s obvodem MAX16832

Záporné teplotní koeficient odporu (NTC), připojeného k pinu č. 8, zajišťuje tepelnou zpětnou vazbu a ochranu celého systému snížením výstupního proudu ve chvíli, kdy teplota LED pásku dosáhne určité mezní hodnoty. Rezistorem přitom protéká konstantní proud z integrovaného zdroje proudu v hodnotě cca. 25 µA. Rozhodovací úrovní je přitom napětí v hodnotě 2V (tedy při R <80k NTC), při kterém zafunguje interní komparátor tak, že změní (sníží) interní referenční napětí, používané pro regulaci proudu LED. Na obr. 2 je uvedené blokové schéma obvodu. Graf, vpravo na obr. 2 ukazuje závislost omezení výstupního proudu 666 mA na napětí NTC (hodnota R_SENSE je 300 mOhmů).

Obr. 2: Zjednodušené blokové schéma obvodu MAX16832 z obvr. 1. Graf reprezentuje závislost výstupního proudu na hodnotě napětí VTEMP_I při R_SENSE = 300mOhmů.

Po zapnutí teče do kondenzátoru C2 plný proud 25µA, který zajistí jeho nabití v čase 25µA × R NTC. Pro NTC s hodnotou 100k a kondenzátor 10n vychází dosažení prahové hodnoty 2V za méně než 2 ms. To znamená, že funkce soft-startu, tedy náběh proudu LED z 0 do 666 mA trhá přibližně právě dvě milisekundu. Uvedený předpoklad je možné snadno ověřit měřením: na následujícím obrázku je uveden graf závislosti proudu LED na čase, ze kterého je skutečně vidět dosažení plného proudu do 2 ms.

Obr. 3: Funkce soft-startu obvodu z obr. 1 s C2 = 10nF. Interval náběhu je přibližně roven 2 ms.

Pokud nyní hodnotu kondenzátoru zvýšíme zhruba 100x, tedy na hodnotu 1µF, získáme interval náběhu proudu do plného výkonu v hodnotě zhruba 200 ms (obr. 4). Takový interval je již dobře viditelný lidským okem, takže poskytuje kýžený pocit plynulého rozsvěcení.

Obr. 4: Funkce soft-startu obvodu z obr. 1 s C2 = 1µF. Interval náběhu je přibližně roven 200 ms.

Využitím pinu pro teplotní ochranu LED lze snadno dosáhnout funkce soft-startu a to navíc bez jakéhokoliv vlivu na výchozí ochranou funkci. Dokonce i velká hodnota kondenzátoru, který celkově zpomaluje funkci obvodu, nemá žádný degradující účinek, neboť tepelné účinky jsou již ze své podstaty pomalé.

Odkazy & Download:
Domovská stránka výrobce obvodů
Přehled distributorů

Soft-Start Enhances LED Driver
MAX16832 - High-Brightness LED Drivers with Integrated MOSFET

Mizerný Nic moc Průměr Dobrý Vynikající