PT4115 DataSheet справочник

В это трудно поверить, но китайской фирме PowTech удалось сделать отличную микросхему драйвера светодиодов, в ее компактном корпусе расположены сразу несколько блоков управления с мощным полевым транзистором на выходе. PT4115 требует минимум обвеса и позволяет радиолюбителям собирать надежные светодиодные светильники мощностью выше 30 Вт с плавной регулировки яркости и неплохим КПД.
Радиоконструкторы на любой вкус

PT4115 DataSheet

Полным аналогом микросхемы РТ4115 является микросборка СL6808 фирмы Chiplink Semiconductor. Они имеют полностью идентичные характеристики и взаимозаменяемы. Поэтому все, что относится к PT4115, актуально и для СL6808.

регулируемый выходной ток до 1,2А
диапазон рабочего входного напряжения: 6–30В
имеется защита от обрыва нагрузки и перегрева
имеется вывод DIM для регулировки яркости и включения/выключения
погрешность стабилизации выходного тока - не более 5%
частота переключения PT4115 до 1 МГЦ
производится в двух вариантах корпуса - SOT89-5 и ESOP8 (последний гораздо лучше, с точки зрения мощности рассеивания)
КПД до 97%

В PT4115 есть отдельный вывод для управления светодиодами, используя его легко собрать диммируемый драйвер для самодельного светодиодного светильника. Управление осуществляется либо при помощи регулировки уровня потенциала на DIM выводе (непрерывный режим работы светодиодного драйвера), либо подавая на него импульсный сигнал требуемой скважности (импульсный режим со стробоскопическим эффектом). В последнем варианте максимальная частота идущих импульсов составит 50 кГц.

Минимальная частота диммирования не ограничена, но не надо опускать ее меньше 300 Гц (чтоб не было проблем со зрением). Типовая схема включения драйвера РТ4115 из справочной документации выше, показана ниже:

Напряжение питания должно быть на 1.5-2В больше, чем суммарное на светодиодах. Соответственно, в интервале питающих от 6 до 30 вольт, к драйверу можно подсоединить от 1 до 8 светодиодов.

Максимальное напряжение питания составляет 45 В, но работа при нем не очень надежна. Протекающий ток через светодиоды треугольной форму с максимальным уровнем отклонением от среднего где-то ±15%. Средний ток протекающий через светодиоды задается резистором и рассчитывается по формуле ниже:

ILED = 0.1 / R

Минимальное значение номинала R состовляет 0.082 Ом, что соответствует токовому максимуму 1.2 Ампера.

Плавное включение светодиодов на базе драйвера PT4115

Для включения LED на постоянную яркость вывод DIM оставляем не подключенным, т.к он уже подтянут к уровню +5В. При этом ток на выходе драйвера определяется исключительно номиналом R. Если между DIM и "gnd" включить емкость, мы увидим эффект плавного загорания светодиодов. Время выхода на максимальную яркость будет определятся номиналом конденсатора, чем он выше, тем дольше будет разгораться светильник.

Если же необходимо сконструировать диммируемый драйвер с плавной регулировкой яркости от 0 до 100%, то можно прибегнуть к одному из двух методов.

Плавное регулирования яркости светодиодов на микросхеме драйвере PT4115

Первый из них предполагает подачу на DIM постоянного напряжения лежащего в интервале от 0 до 6В. При этом регулировка яркости светодиодов от 0 до 100% происхордит при U = 0.5 - 2.5 вольта. Увеличение выше 2.5 В (и до 6) никак не влияет на ток через LED элементы. Напротив, снижение напряжения до 0.3В или меньше приведет к отключению схемы и переключении ее в ожидающий режим работы (ток потребления при этом снижается до значения в 95 мкА). Так, можно управлять работой драйвера без отключения питания. Схема такого варианта работы PT4115 показана на рисунке ниже:

Такой вариант устройства отлично работает благодаря тому, что внутри микросборки DIM "подтянут" к +5В через сопротивление 200 кОм. Поэтому, когда ползунок потенциометра в крайнем верхнем положении, получается делитель напряжения 200 + 200 кОм и на DIM генерируется потенциал 2.5В, что соответствует 100% уровню яркости.

В начальный момент времени, при подаче входного напряжения, ток через сопротивление и индуктивность стремится к нулю и встроенный в драйвер выходной ключ открыт. Ток через LED плавно нарастает. Скорость нарастания зависит от индуктивности и питания. Компаратор PT4115 сравнивает потенциалы до и после, как только разница будет 115 мВ, на его выходе образуется низкий уровень, который запирает выходной силовой ключ.

Запасенная в индуктивности энергия, не тушит светодиоды мгновенно, а начинает плавно их гасить. Постепенно снижается и падение напряжения на резисторе. Как только оно составит 85 мВ, компаратор снова генерирует сигнал на открытие силового ключа. И весь цикл идет сначала.

Если надо снизить размах пульсаций через светодиоды, можно подключить емкость параллельно светодиодам. Чем больше будет ее номинал, тем сильнее сглажена треугольная форма токовых импульсов и тем более она похожа на синусоидальную. Конденсатор не оказывает влияние на рабочую частоту и эффективность работы схемы драйвера.

Второй метод подразумевает подачу сигнала с широтно-импульсного преобразователя с частотой на выходе 100-20000 Гц, яркость будет задаваться коэффициентом заполнения, т.е будем играть скважностью импульсов. Схему такого светодиодного драйвера я представлю, чуть позже.