Трёхканальный RGB-драйвер светодиодов со стабилизацией тока CAT4109 производства ON Semiconductor

Микросхема CAT4109 представляет собой драйвер для управления тремя последовательными (R, G и В) цепочками светодиодов со стабилизацией тока, раздельной установкой и ШИМ-регулировкой яркости свечения светодиодов. ИС типа CAT4109 изготавливается в миниатюрном корпусе SOIC-16.

Назначение выводов микросхемы приведено в таблице 1, схема включения ИС показана на рисунке 1, а функциональная схема - на рисунке 2.



Привлекательной особенностью микросхемы CAT4109 является отсутствие дросселя в схеме включения и минимум деталей обвязки. Напряжение питания CAT4109 находится в пределах 3...5,5 В, а напряжение питания светодиодных цепочек составляет 5...25 В. Изготовитель рекомендует использовать в качестве развязывающего конденсатора С1 (см. рис. 1) керамический конденсатор ёмкостью 1 мкФ.
Каждый из трёх каналов управления светодиодами состоит из регулируемого источника тока и схемы установки максимального тока (см. рис. 2). Общим для всех каналов является ИОН -источник опорного напряжения 1,2 В.
От напряжения источника питания VIN зависит максимальное количество светодиодов в каждой из цепочек. Максимальный ток каждой из последовательных цепочек светодиодов может достигать 175 мA. Ток светодиодов создаёт на открытых выходных ключах микросхемы малое падение напряжения (0,4 В). Максимальные значения токов цепочек светодиодов задаются внешними резисторами Rl, R2 и RЗ (выводы RSET1, RSET2 и RSET3 микросхемы).
В таблице 2 приведена зависимость этих значений от сопротивлений соответствующих резисторов установки Rl, R2 и R3. Максимальное значение тока цепочки светодиодов можно приблизительно рассчитать по формуле:
I_LED(мА)=480/RSET (кОм),
где RSET - один из резисторов (Rl, R2 или R3).
Внешнее управление микросхемой САТ4109 осуществляется контроллером через выводы ОЕ (15), PWM1 (5), PWM2 (4) и PWM3 (3). Разрешение на включение светодиодов осуществляется высоким уровнем напряжения (>1,2 В) на входе ОЕ (15)- Временные диаграммы работы микросхемы САТ4109 показаны на рисунке 3.
Время перехода микросхемы из режима отключения (Shutdown) во включенное состояние (TPS) составляет 1,4 мкс. Выключение светодиодов по входу разрешения ОЕ осуществляется низким уровнем (>0,4 В) на этом входе с задержкой ТР2 = 0,6 мкс, а повторное включение - высоким уровнем с задержкой ТР1 = 0,3 мкс. Для перевода микросхемы CAT4109 в режим Shutdown необходимо поддержать на выводе 15 (ОЕ) низкий потенциал в течение 4...8 мкс (TPWRDWN). В режиме Shutdown ток потребления микросхемы не превышает 1 мкА.
Входы PWM1 (5), PWM2 (4) и PWM3 (3) используются для раздельной ШИМ-регулировки яркости свечения цепочек светодиодов при высоком уровне напряжения на входе ОЕ (вывод 15). Для групповой регулировки яркости свечения всех светодиодов можно подать от контроллера ШИМ сигнал на вход ОЕ (15)- Чтобы не нарушался цветовой баланс, частота этого сигнала ШИМ должна быть на порядок ниже частоты сигнала ШИМ на входах PWM1 (5), PWM2 (4) и PWM3 (3).
Микросхема САТ4109 имеет температурную защиту с порогом срабатывания 150°С и гистерезисом 20°С, а также защиту от понижения напряжения питания с порогом срабатывания 1,8 В.

Таблица 2. Зависимость токов цепочек светодиодов от сопротивления соответствующего резистора уставки (выводы RSET1, RSET2 и RSET3)

Продолжение >>