Chips de controlador LED RGB. Cómo elegir el controlador LED Controlador Rgb para tira de LED

La forma más óptima de conectarse a 220 V, 12 V es utilizar un estabilizador de corriente o un controlador LED. En el idioma del enemigo previsto se escribe "conductor guiado". Al agregar la potencia deseada a esta solicitud, puede encontrar fácilmente un producto adecuado en Aliexpress o Ebay.

1. Características del chino
2. Vida útil
3. Controlador LED 220V
4. Controlador RGB 220V
5. Módulo para montaje
6. Conductor para Lámparas LED
7. Fuente de alimentación para tira de LED
8. Controlador LED de bricolaje
9. Bajo voltaje
10. Ajuste de brillo

Características del chino

A mucha gente le gusta comprar en el bazar chino más grande, Aliexpress. Los precios y el surtido son agradables. El controlador LED se elige con mayor frecuencia debido a su bajo costo y buenas caracteristicas.

Pero con el aumento del tipo de cambio del dólar, comprar a los chinos dejó de ser rentable, el costo se volvió igual al ruso y no había garantía ni posibilidad de cambio. Para la electrónica barata, las características siempre están sobreestimadas. Por ejemplo, si la potencia especificada es de 50 vatios, en el mejor de los casos será la potencia máxima a corto plazo, no constante. El nominal será de 35W - 40W.

Además, ahorran mucho en el relleno para reducir el precio. En algunos lugares no existen suficientes elementos que aseguren un funcionamiento estable. Se utilizan los componentes más baratos, con una vida útil corta y baja calidad, por lo que la tasa de defectos es relativamente alta. Por regla general, los componentes funcionan al límite de sus parámetros, sin ninguna reserva.

Si el fabricante no figura en la lista, no tiene que ser responsable de la calidad y no se escribirá ninguna reseña sobre su producto. Y el mismo producto es producido por varias fábricas en diferentes configuraciones. Para buenos productos se debe indicar la marca, lo que significa que no teme ser responsable de la calidad de sus productos.

Una de las mejores es la marca MeanWell, que valora la calidad de sus productos y no produce basura.

Toda la vida

Como cualquier otra persona dispositivo electronico El controlador LED tiene una vida útil que depende de las condiciones de funcionamiento. Los LED modernos de marca ya funcionan entre 50 y 100 mil horas, por lo que se corta la energía antes.

Clasificación:

bienes de consumo hasta 20.000 horas;
calidad media hasta 50.000 horas;
hasta 70.000h. Fuente de alimentación con componentes japoneses de alta calidad.

Este indicador es importante al calcular la recuperación de la inversión a largo plazo. Hay suficientes bienes de consumo para uso doméstico. Aunque el avaro paga dos veces, y esto funciona genial en focos y lámparas LED.

Controlador LED 220V

Los controladores LED modernos están diseñados con un controlador PWM, que puede estabilizar muy bien la corriente.

Parámetros principales:

potencia nominal;
corriente de funcionamiento;
número de LED conectados;
grado de protección contra la humedad y el polvo
Factor de potencia;
Eficiencia del estabilizador.

Las carcasas para uso exterior están fabricadas de metal o plástico resistente a impactos. Cuando la carcasa está fabricada en aluminio, puede actuar como sistema de refrigeración para componentes electrónicos. Esto es especialmente cierto cuando se llena el cuerpo con compuesto.

Las marcas suelen indicar cuántos LED se pueden conectar y qué potencia. Este valor no sólo puede ser fijo, sino también tener la forma de un rango. Por ejemplo, son posibles de 4 a 7 piezas de 1W. Depende del diseño diagrama eléctrico Controlador LED.

Controlador RGB 220V

Los LED RGB de tres colores se diferencian de los LED de un solo color en que contienen cristales de diferentes colores (rojo, azul y verde) en una carcasa. Para controlarlos, cada color debe encenderse por separado. Para las tiras de diodos se utiliza un controlador RGB y una fuente de alimentación.

Si se indica una potencia de 50W para un LED RGB, entonces este es el total para los 3 colores. Para saber la carga aproximada en cada canal, dividimos 50W entre 3, obtenemos unos 17W.

Además de los potentes drivers LED, también los hay de 1W, 3W, 5W, 10W.

Mandos a distancia control remoto(DU) hay 2 tipos. Con control por infrarrojos, como un televisor. Con el control por radio, no es necesario apuntar el mando a distancia al receptor de señal.

Módulo de montaje

Si está interesado en un controlador LED para ensamblar un foco o lámpara LED con sus propias manos, puede usar un controlador LED sin carcasa.

Antes de hacer un controlador LED de 50 W con sus propias manos, vale la pena buscar un poco, por ejemplo, cada lámpara de diodo lo contiene. Si tiene una bombilla defectuosa cuyos diodos están defectuosos, puede utilizar el controlador que contiene.

Baja tensión

Analizaremos en detalle los tipos de controladores de hielo de bajo voltaje que operan desde voltajes de hasta 40 voltios. Nuestros hermanos chinos en mente ofrecen muchas opciones. Los estabilizadores de voltaje y de corriente se fabrican sobre la base de controladores PWM. La principal diferencia es que el módulo con capacidad de estabilizar la corriente tiene 2-3 reguladores azules en la placa, en forma de resistencias variables.

Como características técnicas de todo el módulo indican los parámetros PWM del microcircuito en el que está ensamblado. Por ejemplo, el obsoleto pero popular LM2596 según sus especificaciones tiene capacidad para 3 amperios. Pero sin radiador sólo soportará 1 amperio.

Una opción más moderna con eficiencia mejorada es el controlador PWM XL4015 diseñado para 5A. Con un sistema de refrigeración en miniatura puede funcionar hasta 2,5A.

Si tiene LED muy potentes y superbrillantes, entonces necesita un controlador LED para lámparas LED. Dos radiadores enfrían el diodo Schottky y el chip XL4015. En esta configuración, es capaz de operar hasta 5A con un voltaje de hasta 35V. Es recomendable que no funcione en condiciones extremas, esto aumentará significativamente su confiabilidad y vida útil.

Si tiene una lámpara pequeña o un foco de bolsillo, entonces le conviene un estabilizador de voltaje en miniatura con una corriente de hasta 1,5 A. Voltaje de entrada de 5 a 23V, salida hasta 17V.

Ajuste de brillo

Para regular el brillo del LED, puede utilizar atenuadores LED compactos que han aparecido recientemente. Si su potencia no es suficiente, puede instalar un atenuador más grande. Suelen funcionar en dos rangos: 12V y 24V.

Puedes controlarlo mediante un mando a distancia por infrarrojos o por radio (RC). Cuestan desde 100 rublos por un modelo simple y desde 200 rublos por un modelo con control remoto. Básicamente, estos controles remotos se utilizan para tiras de diodos de 12V. Pero se puede colocar fácilmente en controlador de bajo voltaje.

La regulación puede ser analógica mediante mando giratorio o digital mediante botones.

Las tiras LED RGB son cómodas de usar para la iluminación decorativa de escaparates, interiores de automóviles, carteles... Es fácil trabajar con ellas, a diferencia de LED simples, porque Los limitadores de corriente ya están colocados, sólo hay que suministrar el voltaje requerido. La capacidad de cortar en segmentos proporciona opciones de instalación flexibles.

¿Pero qué pasa si quieres más? ¿Qué pasa si necesitas controlar cada diodo individualmente? Puedes instalar un MK, pero no todos los microcontroladores por sí solos pueden manejar muchos diodos de tres colores, puedes intentar instalar uno para cada uno. Para tales fines, existen controladores LED especiales, algunos de los cuales están equipados con la capacidad de ser controlados por un autobús común o que pasa secuencialmente por los conductores. En algún lugar fueron más allá y dicho controlador se incorporó directamente al LED RGB, lo que requiere un mínimo de cableado externo. A continuación, estos diodos conectados en serie se colocaron en una tira de LED y, al final, obtuvimos una tira de LED direccionable.

Como puedes imaginar, el artículo se centrará en LED RGB controlador: WS2811, que están conectados en serie y controlados a través de una línea de datos de un solo cable. Y una tira de LED direccionable basada en diodos RGB combinados con dichos controladores.

Como puede ver en la foto, esta tira de LED consta de muchos LED RGB conectados en serie con controladores WS2811 integrados (pequeño punto negro en el medio). Desde el punto de vista del cableado, un microcircuito de este tipo, cuando se alimenta con 5 V, requiere solo un condensador de 0,1 µF en la entrada de energía; también se recomienda una resistencia de 33 ohmios en la línea de datos, que, aparentemente, el fabricante pasó por alto.

Todos los diodos se encuentran en serie en la misma línea. Para cambiar el color mostrado y su intensidad, debe enviar al primer diodo un mensaje que contenga una apelación a cada uno de los diodos de la cinta. El primer conductor recibe el paquete completo y lo transmite a continuación, menos el último paquete, que cancela en su cuenta. Lo mismo sucede con todos los conjuntos de controladores LED restantes. El paquete esta completo equipo especial RES, que emite un nivel de señal bajo a largo plazo, una vez recibido, todos los diodos aplicarán sus nuevos estados.

Cada paquete consta de 24 bits: 8 bits para cada canal, lo que da como resultado 255 gradaciones de cada color o 16 millones de colores. Cada bit contiene un semiciclo positivo y negativo; un cero o un uno se codifica según la duración de los semiciclos.

Para trabajar con una tira de LED direccionable, se ensambló un controlador basado en el microcontrolador PIC16F688 y en una placa universal en blanco especialmente preparada previamente (), por lo que no daré el sello.

Esta tira de LED consume mucha energía; un medidor con 60 LED consume más de 2 amperios como máximo, por lo que necesita una fuente de energía buena y potente. Puedes darle una corriente más baja, pero luego arderá con predominio de tonos rojos.

El firmware fue escrito a toda prisa. Se implementó el siguiente algoritmo operativo: primero, el paquete completo se descarga de la computadora al microcontrolador y solo después lo muestra. Debido a la pequeña cantidad de RAM en el microcontrolador débil, fue posible implementar un búfer para solo 60 LED direccionables con controladores WS2811. Debido a la velocidad promedio de UART de 38400, la velocidad de actualización de toda la cinta es de aproximadamente 50 ms, es decir. La frecuencia de actualización máxima permitida fue de 20 fotogramas/segundo. Lo cual fue suficiente para demostrar las capacidades de la cinta. Genera todos los efectos programa especial en una PC, que también fue escrito a toda prisa.

Formato de comandos enviados al controlador:
El envío se realiza vía UART a una velocidad de 38400 8N1.

El primer byte es un espacio (código int 32 ASCII)
El segundo byte es la longitud del paquete transmitido (número de LED), de 0 a 60 (transmitido por byte)
A continuación, 3 bytes, en orden GRB (verde, rojo, azul), transmiten valores PWM para cada LED, comenzando desde el extremo opuesto de la tira.

El controlador responde al inicio del intercambio vía UART con un carácter ASCII ! , al completar exitosamente el envío del paquete con un carácter ASCII b .

Sobre la base de tales tiras de LED, se pueden implementar pequeñas pantallas de video y diversas instalaciones.

Actualización del 1 de septiembre de 2015

Para facilitar la comprobación del diseño, agrego al artículo firmware con transfusión pseudoaleatoria secuencial suave autónoma (hasta 60 LED). Si este efecto por sí solo es suficiente, entonces puedes simplificar el circuito eliminando cp2102.

Sin embargo, utilicé componentes más potentes y un chip diferente.

La hoja de datos se puede descargar. La corriente del LED se establece a través de una resistencia de control de detección de corriente. La corriente de salida I es igual a 0,1/Rs. Necesitaba unos 300 mA de corriente para cada canal, así que elegí una resistencia de 0,33 ohmios. Para una corriente de 350 mA, seleccione una resistencia de 0,27 ohmios.

Cada canal se controla mediante una señal PWM, por ejemplo de un microcontrolador Arduino (deberá soldar encabezados macho/hembra a la placa).

Puede utilizar un voltaje de entrada de hasta 30 V y controlar LED de 3 W/10 W/20 W.

Componentes necesarios:

Condensadores de tantalioC1, C2, C3 : capacitancia 22uF
D1, D2, D3 ; Diodo Schottky 2A en paquete SMA
l1, l2, l3 : Potentes choques 68 µH, 0.7A
R1, R2, R3 : Resistencias con valor nominal de 0,33 Ohm, carcasa 0805.
4 X abrazadera de tornillo, 3,5 mm(disponible en Tayda Electronics)
3x controladores PT4115.
1 conector macho de 4 pines + 1 conector macho de 2 pines "papá" o "mamá".

La foto de arriba muestra el controlador completamente ensamblado.

Lista de radioelementos

Designación	Tipo	Denominación	Cantidad	Nota	mi bloc de notas
IC1-1C3	controlador LED	PT4115	3		al bloc de notas
D	diodo Schottky	2A	3	Cualquier	al bloc de notas
C1-C3	Condensador	22 µF	3	Cualquier	al bloc de notas
R1-	Resistor	0,33 ohmios	3	Cualquier	al bloc de notas
D1	Inductor	68 µH	3	Cualquiera para corriente 0,7 A	al bloc de notas
J1	Conector de clavija	2 pines	1		al bloc de notas
j	Conector de clavija	4 pines	1		al bloc de notas
JP1-JP3	Abrazadera de tornillo	2 pines	3

En equipos de pequeño tamaño, incluidos reproductores de MP3 y teléfonos móviles, se utilizan cada vez más LED RGB de tres colores y los llamados grupos RGB se utilizan en diversos equipos de iluminación y lámparas decorativas. Para un control óptimo del brillo y el color, estos dispositivos utilizan controladores especializados, muchos de los cuales están controlados por un controlador externo. Algunos de ellos serán discutidos en este artículo. El autor examina varios chips controladores de ON Semiconductor, STMicroelectronics y National Semiconductor.

Controlador LED RGB con estabilización de corriente CAT4109 (ON Semiconductor)

El chip CAT4109 es un controlador para controlar tres cadenas de LED en serie (R, G y B) con estabilización de corriente, instalación separada y control de brillo PWM de estas cadenas de LED. El CAT4109 se fabrica en un paquete miniaturizado de montaje en superficie SOIC-16 de 11116 pines. La asignación de los pines del microcircuito se da en la Tabla 1, el diagrama de conexión se muestra en la Fig. 1, y el diagrama funcional está en la Fig. 2.

Arroz. 1. Diagrama de conexión del chip CAT4109

Arroz. 2. Diagrama funcional del chip CAT4109.

Tabla 1. Asignaciones de pines del chip CAT4109

Pin no.	Designación	Objetivo
		"Tierra" de la sección de potencia.

		Entradas de control PWM para LED3, LED2 y LED1


		Terminales de ajuste de corriente LED3, LED2 y LED1





		No utilizado


		Entrada de permiso. Nivel activo - alto
		Entrada de tensión de alimentación 3...5,5 V

Una característica especial del circuito de conexión del microcircuito CAT4109 es la ausencia de un estrangulador y un mínimo de piezas de cableado. El voltaje de suministro CAT4109 está en el rango de 3...5,5 V, y el voltaje de suministro de las cadenas de LED es de 5...25 V.

Cada uno de los tres canales de control LED consta de una fuente de corriente ajustable y un circuito de configuración de corriente máxima (consulte la Figura 2). Todos los canales tienen en común una fuente de tensión de referencia (VS) de 1,2 V.

Se determina el voltaje de la fuente de alimentación VIN. cantidad máxima LEDs en cada una de las cadenas. La corriente máxima de cada una de las cadenas de LED de serie puede alcanzar los 175 mA. La corriente del LED crea una pequeña caída de voltaje (0,4 V) en los interruptores de salida abiertos del microcircuito. Los valores máximos de corriente de las cadenas de LED se establecen mediante resistencias externas R1, R2 y R3 (pines RSET1-RSET3 del microcircuito). La Tabla 2 muestra la dependencia de estos valores de las resistencias de las correspondientes resistencias de instalación R1-R3.

Tabla 2. Dependencia de las corrientes de la cadena de LED de la resistencia de la resistencia de instalación correspondiente

Corriente LED (mA)	Resistencia RSET (kOhmios)

El control externo del microcircuito CAT4109 lo realiza el controlador a través de las entradas OE (pin 15), PWM1 (pin 5), PWM2 (4) y PWM3 (pin 3). El permiso para encender los LED se obtiene mediante un nivel de alto voltaje (≥1,2 V) en la entrada OE (15). Los diagramas de tiempo para el funcionamiento del chip CAT4109 se muestran en la Fig. 3.

Arroz. 3. Diagramas de tiempo del chip CAT4109.

El tiempo de transición del microcircuito del modo apagado (Shutdown) al estado encendido (T PS) es de 1,4 μs. Los LED se apagan en la entrada de habilitación OE con un nivel bajo (≤0,4 V) en esta entrada con un retraso T P2 =0,6 μs, y se encienden nuevamente con un nivel alto con un retraso T P1 =0,3 μs. Para transferir el IC al modo Apagado, debe sostener el pin. 15 (OE) bajo potencial para 4...8 µs (T PWRDWN). En este modo, el consumo actual no supera 1 μA.

Las entradas PWM1 (pin 5), PWM2 (pin 4) y PWM3 (pin 3) se utilizan para ajustar por separado el brillo de las cadenas de LED utilizando el método PWM a un nivel de alto voltaje en la entrada OE (pin 15). Para ajustar en grupo el brillo de todos los LED, puede aplicar una señal desde el controlador PWM a la entrada OE. Para no alterar el equilibrio de color, la frecuencia de esta señal PWM debe ser un orden de magnitud menor que la frecuencia de la señal PWM en las entradas PWM1-PWM3.

El chip CAT4109 tiene protección de temperatura con un umbral de respuesta de 150°C y una histéresis de 20°C, así como protección de subtensión con un umbral de respuesta de 1,8 V.

Controlador LED RGB con estabilización de corriente CAT4103 (ON Semiconductor)

El chip CAT4103 también está diseñado para controlar tres cadenas RGB secuenciales de LED con corriente estabilizada, con instalación independiente y control de brillo PWM. Está disponible en paquete SOIC-16. La característica principal de este chip es la capacidad de controlar por separado cada cadena de LED individual mediante una interfaz en serie. Otra característica del CAT4103 es la capacidad de conectar en cascada múltiples chips, lo que aumenta la cantidad de LED controlados desde un controlador a través de una interfaz de 4 cables. La asignación de los pines de este microcircuito se da en la Tabla 3, el diagrama funcional se muestra en la Fig. 4, y el diagrama de conexión se encuentra en la Fig. 5.

Los canales de control de LED del chip CAT4103 son similares a los canales correspondientes del CAT4109, pero el chip CAT4103 tiene una característica importante, cuya esencia es que las señales PWM para controlar el brillo de los LED se generan en el propio chip a partir de señales. desde el controlador. Para hacer esto, se introduce una RAM de tres bits en el microcircuito (ver Fig. 4), que consta de tres flip-flops bloqueados (un registro de bloqueo de 3 bits) y un registro de desplazamiento de 3 bits. El propio registro de desplazamiento convierte el código de serie de la señal de datos de entrada en uno paralelo, que se almacena en el registro de retención.

Arroz. 4. Diagrama funcional del chip CAT4103.

Arroz. 5. Diagrama de conexión del chip CAT4103.

Tabla 3. Asignaciones de pines del chip CAT4103

Pin no.	Designación	Objetivo

		Entrada de señal de supresión. Nivel activo - alto
		Entrada de bloqueo de datos
		Entrada de datos
		Entrada de reloj (frecuencia hasta 25 MHz)
		Terminales de conexión para resistencias de ajuste de corriente LED3, LED2 y LED1


		Terminales de conexión para cátodos LED3, LED2 y LED1


		Salida de reloj (frecuencia hasta 25 MHz)
		Salida de datos
		Salida de bloqueo de datos
		Salida de señal de supresión
		Entrada de tensión de alimentación

Para controlar el siguiente chip cuando se conecta en cascada, se utilizan cuatro amplificadores de búfer y un disparador de retardo (D-flip-flop).

Demos una descripción de los pines CAT4103 MS, a través de los cuales se conectan el controlador de control y el siguiente microcircuito cuando se conectan en cascada.

Pin 4 (SIN): entrada de datos en serie.

Pin 5 (CIN): entrada de reloj con una frecuencia de hasta 25 MHz. Esta entrada dinámica se activa mediante el flanco del pulso de reloj (transición del "0" lógico al "1" lógico). En este caso, el nivel lógico de la entrada SIN se escribe en el registro de desplazamiento.

Pin 3 (LIN): entrada del comando de almacenamiento de datos. Cuando la señal pasa del registro. "0" para iniciar sesión. "1" en esta entrada registra los estados de los flip-flops del registro de desplazamiento en el registro "latch", donde se almacenan hasta que el flanco positivo del siguiente pulso llega a la entrada LIN.

Los pines 13 (SOUT), 12 (COUT) y 14 (LOUT) son las salidas de las señales de interfaz correspondientes al siguiente chip CAT4103 cuando se conectan en cascada. En este caso, la señal en la salida SOUT cambia (relojes) cortando el pulso del reloj (transición de señal del “1” lógico al “0” lógico).

Pin 2 (BIN): la entrada se utiliza para apagar todos los LED, pero no afecta el contenido del registro de bloqueo. Los LED se apagan en un nivel alto (log "1") en la entrada BIN.

Pin 15 (BOUT): salida de la señal de supresión al siguiente chip CAT4103 cuando se conecta en cascada.

Las dependencias de las corrientes de las cadenas de LED de las resistencias de las resistencias instaladas en el microcircuito CAT4103 son similares a las dependencias correspondientes discutidas anteriormente para el IC CAT4109. Además, el chip CAT4103 tiene las mismas protecciones que el CAT4109.

Controlador RGB de 24 canales STP24DP05 (STMicroelectronics)

El STP24DP05 es uno de los circuitos integrados de controlador Power Logic (STP), diseñado específicamente para controlar pantallas de información de color LED RGB discretas.

La base del STP24DP05 MS, así como de todos los controladores de esta familia, es un registro de desplazamiento y un registro de enclavamiento, al igual que el chip CAT4109 discutido anteriormente. El chip STP24DP05 tiene tres registros de desplazamiento y tres registros de enclavamiento, uno para cada color de LED (R, G y B).

En total, el STP24DP05 contiene 24 canales de control LED, que se dividen en tres puertos de interfaz (R, G, B) de 8 canales cada uno. Es decir, el chip STP24DP05 consta de tres controladores monocromáticos convencionales de 8 canales integrados en un paquete TQFP48 de tamaño pequeño que mide 7x7 mm y se complementa con circuitos para diagnosticar cargas abiertas y cortocircuitos en las salidas con la carcasa y la alimentación. La detección de alarmas de accidentes se envía al controlador de control en forma de códigos de error especiales a través de una interfaz en serie.

Un chip STP24DP05 controla ocho tríadas de LED RGB o grupos de tríadas de una pantalla LED en color. La tensión de alimentación del microcircuito está entre 3...5,5 V y la tensión de alimentación de las cadenas de LED se puede seleccionar hasta 20 V, dependiendo de la cantidad de LED en las cadenas. Corriente de salida (corriente de cada cadena de LED) 5...80 mA.

El diagrama funcional del chip STP24DP05 se muestra en la Fig. 6, circuito en cascada para conectar N microcircuitos de este tipo - en la Fig. 7, y la asignación de los pines se da en la Tabla 4.

Arroz. 6. Diagrama funcional del chip STP24DP05.

Arroz. 7. Circuito en cascada para conectar microcircuitos STP24DP05

Tabla 4. Asignaciones de pines del chip STP24DP05

Pin no.	Designación	Objetivo
1, 7, 12, 25, 30, 36
		Entrada de datos en serie
		Salida de datos en serie
		Entrada de reloj
		Captura de datos y retención de entrada
		Entrada de habilitación del modo de detección de errores
13, 16, 19, 22, 39, 42, 45, 48		Salidas de controlador LED rojo de 8 canales
		Indicador de sobretemperatura (salida de drenaje abierto)
		Indicador de error (salida de drenaje abierta)
		Entrada de retardo gradual
15, 17, 20, 23, 37, 40, 43, 46		Salidas de controlador LED azul de 8 canales
		Habilitar entradas para las salidas B1-B8, G1-G8, R1-R8 (nivel activo - bajo)


		Entradas de configuración de corriente para las salidas R1-R8, G1-G8, B1-B8


14, 18, 21, 24, 38, 41, 44, 47		Salidas de controlador LED verde de 8 canales (G)
		Entradas de secuenciación Señales R, G y B en el código de señal de entrada (ver tabla 8)

		Tensión de alimentación

Como se señaló anteriormente, la base del chip STP24DP05 para controlar interfaces RGB de 8 canales es un registro de desplazamiento de datos RGB de 8x3 (8 bits de 3 bits), que convierte el código de serie de la señal de entrada SDI en tres códigos paralelos de 8 bits. Estos códigos se almacenan en un registro de retención de datos RGB de 24 bits (8x3). Cada una de las etapas de salida del microcircuito (24 en total, ocho para cada color) es un estabilizador de corriente (fuente). Además, para cada color existe un circuito de resolución y un detector de roturas y cortocircuitos de las líneas de salida. Todos los canales tienen en común la lógica de control, la protección de temperatura y los circuitos de protección contra subtensión. Las etapas intermedias están instaladas en los pines 2, 3, 4, 32, 33 y 34.

Veamos algunas características del chip STP24DP05. La frecuencia de reloj de este chip puede alcanzar los 25 MHz. La corriente del LED se programa por separado para cada color mediante tres resistencias externas que se conectan al pin. 26, 27 y 28.

La dependencia de las corrientes de los LED, así como el umbral de respuesta del detector para líneas de salida rotas (líneas de LED) de la resistencia de la resistencia de instalación correspondiente se da en la Tabla 5.

Tabla 5. Dependencia de las corrientes del LED y el umbral de respuesta del detector de rotura de línea de salida de la resistencia de la resistencia de instalación correspondiente

Corriente LED especificada, mA	REXT, ohmios	Umbral de respuesta del detector de ruptura, mA

Cuando la entrada es LEDM (pin 3) nivel alto El registro de retención captura los datos que pasan a través del registro de desplazamiento. Cuando esta entrada es baja, el registro de retención los retiene (almacena).

Nivel bajo en las entradas OE-RDM (pin 34), OE-G (pin 33) y OE-B (pin 32) permite el paso de datos desde el registro de retención a las etapas de salida del microcircuito, y el alto bloquea la salida etapas.

Como se sabe, el mayor consumo de corriente de la fuente de energía en cualquier circuito de conmutación se produce durante procesos transitorios en el momento de la conmutación. Para facilitar las condiciones actuales y térmicas del microcircuito cuando todos los LED se encienden simultáneamente, así como para reducir el nivel de ondulación, se proporciona un retraso canal por canal (retraso gradual) para encender los LED, que no es perceptible a la vista. Se realiza aplicando un nivel de registro a la entrada DG (pin 9). "0". El tiempo de retardo para encender las etapas de salida se proporciona en la Tabla 6.

Tabla 6. Retraso de conmutación de LED basado en diferencias logarítmicas. 0 - iniciar sesión. 1 en las entradas de habilitación dependiendo del nivel lógico en la entrada de retardo gradual

Nivel lógico en la entrada G.D.	Retraso de respuesta (ns) por registro de diferencias. "0" - registro. "1" en las entradas OExx
Nivel lógico en la entrada G.D.	R1, G1, B1	R2, G2, B2	R3, G3, B3	R4, G4, B4	R5, G5, B5	R6, G6, B6	R7, G7, B7	R8, G8, B8

La señal de datos del chip STP24DP05 (entrada y salida en los pines 2 y 35) contiene un flujo de señales RGB que se alternan con frecuencia de reloj, cuya secuencia viene determinada por los niveles lógicos en las entradas DF0 y DF1 (ver tabla 7).

Tabla 7. Configuración de la secuencia de señales R, G y B en el código de señal de entrada y salida

El cambio del modo de funcionamiento al modo de detección de errores se realiza aplicando un potencial bajo a la entrada DM (pin 5) o más de 1 μs a la entrada OE-RDM (pin 34). Después de lo cual, dentro de 24 ciclos de reloj, se envía un código de error al bus de datos de salida.

La interfaz del chip STP24DP05 tiene dos indicadores: TF (pin 29) - indicador de sobretemperatura y EF (pin 8) - indicador de error. Ambas salidas son de drenaje abierto, por lo que se conecta una resistencia pull-up de 10k ohmios entre cada una de estas salidas y la fuente de alimentación. Cuando ocurre una emergencia, la llave interna del microcircuito cierra el pin correspondiente (29 u 8) a tierra. El nivel obtenido de esta forma es log. "0" avisa al controlador externo de un fallo. Si en lugar de resistencias pull-up se conectan LED a las salidas (a través de resistencias limitadoras), se produce una indicación visual de una situación de emergencia.

Controlador LED LP55281 I2C Quad RGB (National Semiconductor)

El chip LP55281 es un controlador de retroiluminación RGB especializado para pantallas de cristal líquido de tamaño pequeño. Proporciona un ajuste independiente del brillo y el tono de color para cada uno de los cuatro LED RGB desde un controlador externo a través de una interfaz serie I 2 C o SPI estándar. Las principales aplicaciones del chip LP55281 son teléfonos móviles, comunicadores y reproductores de MP3.

El LP55281 contiene cuatro canales PWM para controlar el brillo y el color de los LED RGB, un canal de sincronización de audio para el LED de fondo, así como un convertidor boost incorporado, interfaces I 2 C y SPI. Además, el LP55281 proporciona pruebas de circuito abierto de LED a través de la interfaz serie. Los principales parámetros del microcircuito se dan en la Tabla 8.

t Tabla 8. Parámetros principales del chip LP55281

Parámetro	Significado
Tensión de alimentación
Número de líneas de control
Encendido de los LED	Paralelo
Desviación de corriente de salida canales adyacentes
Tensión máxima de salida
Tipo de convertidor de impulso	Inductivo
Tensión de salida del convertidor	Ajustable
Eficiencia del convertidor
Consumo actual
Frecuencia de funcionamiento del inversor
Método de control
Corriente máxima del LED (total)
Rango de temperatura de funcionamiento

El microcircuito se fabrica en encapsulados MicroSMD en miniatura de 3x3x0,6 mm y Micro SMDxt (3x3x0,65 mm) con 36 pasadores de bola con un paso de 0,5 mm. La ubicación de los pines del chip LP55281 se muestra en la Fig. 8, y la asignación de los pines se resume en la Tabla 9.

Arroz. 8. Configuración de pines del chip LP55281

Tabla 9. Asignaciones de pines del chip LP55281

Pin no.	Designación	Objetivo
		Salida del interruptor del convertidor CC/CC al inductor
		Entrada comentario Convertidor CC/CC
		Salida al LED azul 3
		Salida al LED R1
		Salida al LED G1
		Salida al LED B1

		Salida al LED R3
		Salida al LED G3
		Selección MS esclavo (SPI) o línea de datos bus I 2 C (entrada/salida)
		Entrada desde la resistencia de configuración de corriente de polarización del controlador RGB



		Entrada de sincronización de audio 2
		Entrada serie del bus SPI o entrada de selección de dirección a través del bus I 2 C
		Salida de datos en serie del bus SPI
		Salida al LED rojo (R) R2
		Entrada de reinicio asíncrona (nivel activo - bajo)
		Salida al LED rojo (R) R4
		Tensión de alimentación
		Tensión de alimentación para etapas de entrada y salida.
		Entrada de reloj para interfaces SPI y I2C
		Salida al LED G2
		Salida LED de sincronización de audio
		Salida al LED G4
		Entrada de sincronización de audio 1
		Resistencia que establece la frecuencia del generador.
		Entrada de selección de interfaz (log. "1" - SPI, lógica "0" - I 2 C)
		Salida al LED B2

		Salida al LED B4
		"Tierra" de la parte analógica.
		Salida de voltaje de referencia
		Salida de fuente de alimentación analógica interna 2,8 V.
		Entrada de tensión de alimentación

El diagrama funcional y el diagrama de conexión del microcircuito LP55281 se muestran en la Fig. 9.

Arroz. 9. Diagrama funcional y diagrama de conexión del chip LP55281.

El microcircuito contiene un convertidor elevador con un interruptor de salida incorporado basado en un transistor MOSFET, que puede funcionar a una frecuencia de conversión de hasta 2 MHz. El inductor LBOOST externo para esta frecuencia de conversión debe tener una inductancia de 4,7 µH, y para una frecuencia de conversión de 1 MHz, el doble (aproximadamente 10 µH). Como rectificador de impulsos se debe utilizar un diodo externo D1 con una baja caída de tensión directa (son adecuados diodos Schottky con una corriente máxima de al menos 1 A). El voltaje de salida del convertidor está configurado de forma predeterminada en 5 V, pero se puede cambiar mediante programación a través del bus de control de 4 a 5,3 V en pasos de 0,15 V.

El microcircuito y, por tanto, los LED, están controlados por un controlador externo. No es en absoluto necesario que este control se realice a lo largo de los siete conductores, como se muestra en la Fig. 9. Por ejemplo, la entrada de selección de interfaz IF_SEL (pin 2B) se puede conectar directamente a tierra o al plus de la fuente de alimentación. En el primer caso, la interfaz del bus I 2 C está activada y, en el segundo, SPI. En cualquier realización, el chip LP55281 se utiliza como dispositivo esclavo. Como sabe, la interfaz del bus I 2 C es de dos cables (línea de reloj SCL y línea de datos SDA), y la interfaz del bus SPI es de cuatro cables (SS - entrada de selección de chip esclavo, SCK - entrada de reloj, SI - entrada de datos y SO - salida de datos).

Cuando se utiliza el bus I 2 C en el dispositivo, la salida SO (pin 4B) permanecerá desconectada.

En este caso, la entrada SI/A0 (pin 4C) se puede conectar a tierra, seleccionando así la dirección del chip 4Ch, o se puede conectar al plus de la fuente de alimentación, lo que garantiza la elección de la dirección 4Dh.

Etapas de salida, que son estabilizadores de corriente (fuentes o generadores) controlados por PWM, a cuyas salidas, además de los LED, se conecta un multiplexor. Cuando las etapas de salida están bloqueadas, proporciona una conmutación periódica alternativa de los niveles de señal desde las salidas del microcircuito a la entrada del ADC.

En operación normal Estos niveles son altos, y si uno de los LED se rompe o la etapa de salida se rompe, el voltaje en la salida del multiplexor caerá, lo que indicará un mal funcionamiento. El voltaje de la salida del multiplexor se digitaliza en el ADC y se envía a un controlador externo a través del bus de control (I 2 C o SPI).

El chip LP55281 tiene un canal incorporado llamado canal de sincronización de audio. Se utiliza en celulares, reproductores MP3, etc. como un canal de “música en color”, que proporciona LED que parpadean al mismo tiempo que el tono de llamada o la melodía que se reproduce. Este canal tiene dos entradas (pines 2D y 4D), las cuales se alimentan con señales o una señal estéreo con un swing de hasta 1,6 V. Se mezclan y luego se digitaliza la señal total, se pasa por un circuito AGC y un digital. detector de picos. Después de esto, la señal digital se vuelve a convertir a analógica. La señal analógica resultante controla la etapa de salida (fuente de corriente) y, por tanto, el brillo del LED de fondo.

Literatura y fuentes de Internet.

1. www.MonolithicPower.com: sitio web de Monolithic Power Systems.

2. STMicroelectrónica. STP24DP05. Controlador disipador LED de corriente constante de 24 bits con detección de errores de salida. Primer lanzamiento. 2008.

3. www.st.com: sitio web de STMicroelectronics.

4. Semiconductor Nacional. LP55281. Controlador RGB cuádruple. Descripción general. Junio de 2007.

5. www.national.com: sitio web de la Corporación Nacional de Semiconductores.