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LED Driver de 3 W (ART719)

Baseados na Application Note AN2961 da STMicroelectronics, descrevemos uma fonte de alimentação para LEDs desenvolvida com o VIPer22A-E. O circuito regula a corrente de carga em 350 mA, gerando aproxidamente 10 V a partir da tensão da rede de energia. Com esta configuração pode-se alimentar três LEDs de alto brilho ligados em série. Observamos que o projeto não oferece isolamento entre a entrada e a saída.No application note da empresa que pode ser obtido no site em formato PDF (em inglês) pode-se ter mais detalhes sobre a elaboração do projeto assim como dados dos testes realizados. Na nossa atualização de 2012 apenas recomendamos que sejaconsultadaa ST antes da realização de um novo projeto para se verificar se existem versões equivalentes mais recentes.

 

Fotos da montagem do protótipo.
Fotos da montagem do protótipo.

 

Na figura 1 temos então o diagrama completo do excitador de LEDs, observando-se o componente básico BIPER 22.

Na entrada temos então uma ponte retificadora de onda completa, com filtro em PI (capacitores de filtro e indutor), responsável pela alimentação de corrente contínua do circuito. L1 e C3 têm por finalidade reduzir a emissão de EMI.

Temos a seguir um conversor tipo Buck (abaixador de tensão) com base no microcontrolador VIPER22A-E. Conforme podemos ver pelo bloco do componente no diagrama, este componente já integra o MOSFET de potência.

 

Figura 1 - Diagrama completo do driver de LEDs de 3 W.
Figura 1 - Diagrama completo do driver de LEDs de 3 W.

 

O diodo D4 e o capacitor C1 além de L2 formam o circuito de alimentação do VIPER22. O conversor opera no modo contínuo de condução numa frequência de 80 kHz.

Q1 e Q2 formam o circuito de corrente constante que alimenta a carga (LEDs). Estes transistores ligam e desligam em ciclos que dependem da corrente de carga de modo a mantê-la constante. O capacitor C5 filtra a corrente de saída.

Na figura 2 temos um gráfico que mostra a regulagem nos LEDs para tensão de entrada de 90 a 265 V de entrada.

 

Figura 2 - Regulagem do circuito para tensões de 90 a 265 V
Figura 2 - Regulagem do circuito para tensões de 90 a 265 V

 

O circuito possui ainda proteção para o caso de operação com saída em aberto, quando a tensão se mantém em 39 V. Da mesma forma, o circuito prevê a condição de operação em curto-circuito quando seu ciclo ativo cai ao mínimo, reduzindo assim a corrente a nível seguro.

A eficiência do circuito é bastante alta, podendo ser verificada pelo gráfico da figura 3.

 

Figura 3 - A eficiência se mantém na faixa dos 60 a 70% para as tensões de entrada de 90 a 265 V. Os valores do diagrama são para 110 V de entrada. Para 220 V deve ser consultado o application note da STMicroelectronics.
Figura 3 - A eficiência se mantém na faixa dos 60 a 70% para as tensões de entrada de 90 a 265 V. Os valores do diagrama são para 110 V de entrada. Para 220 V deve ser consultado o application note da STMicroelectronics.

 

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