A série de microcontroladores KA2 da Freescale (www.freescale.com) oferece soluções altamente eficientes em termos de custo e simplificada para aplicações como o controle de potência de LEDs de alto-brilho. (2007)
Nesse artigo descrevemos uma dessas soluções, desenvolvida para atender ao crescente uso dos LEDs de alto brilho em aplicações de consumo como painéis de fundo de celulares, jogos, etc.
Além disso, os LEDs de alto-brilho estão substituindo as lâmpadas halógenas em aplicações de média potência com a vantagem de não serem frágeis, terem uma durabilidade muito maior e um rendimento também muitas vezes maior do que o obtido com lâmpadas comuns.
O circuito sugerido pela Freescale leva em conta as características não lineares corrente x tensão dos LEDs oferecendo assim uma gama de controle muito mais eficiente pela sua linearidade.
Os códigos de programação para esse projeto podem ser obtidos no site da Freescale.
Os principais destaques desse circuito são:
* Capacidade de excitar LEDs de alto-brilho com correntes até 350 mA
* Controle de um conversor buck para obter melhor casamento com as característica de tensão direta dos LEDs usados.
* Eficiência até 80%
* Freqüência PWM gerada internamente
* Controle de feedback de corrente por resistor ligado em série com o LED.
* Controle de brilho num único botão.
Na figura 1 temos o diagrama de blocos do sistema.
O microcontrolador MC9RS08KA2 consiste num dispositivo de custo extremamente baixo, pequeno número de pinos sendo ideal para esse tipo de aplicação.
O dispositivo é composto de um módulos on-chip incluindo um cerne de CPU RS08, RAM de 62 bytes, memória FLASH de 2k bytes, módulo timer de 8 bits, interrupção de teclado e um comparador analógico. O dispositivo está disponível em invólucros de 6 e 8 pinos.
Na figura 2 mostramos o diagrama completo da aplicação.
Conforme mostra a figura 3 o dispositivo controla o brilho do LED através de um sinal PWM aplicado a um indutor. A forma de onda mostra que a corrente média é determinada pelo tempo que o LED conduz.
A alimentação do circuito é feita com uma tensão de 5 V e a corrente máxima nos LEDs é de 350 mA. Os valores dos componentes devem ser calculados de acordo com as características do LED. Para 5 V de alimentação, o indutor tem aproximadamente 335 uH.
Como calcular os valores dos componentes usados é detalhado no Designer Reference Manual RS08 da Freescale.
