Os televisores que usam altas tensões (acima de 200 V) para alimentar os leds do backlight costuma utilizar um circuito “buck” formado por uma bobina em série com o barramento.
* Artigo publicado na Revistas INCB Eletrônica
O circuito é chaveado por um MOSFET e possui um resistor de baixo valor feedback em série. A corrente circula em formato dente de serra pela bobina e pelos LEDs. A frequência e/ou ciclo ativo do MOSFET determina a corrente média pelos LEDs. Veja o funcionamento nas figuras A a D:
Em verde temos os circuitos ligados e em vermelho desligados. Temos o resistor R1, sensor de corrente para o pino 1 CS, D1 é o um diodo Schottky funcionando como snubber e escoador de corrente quando o MOSFET corta. O pino 8 LD controla a corrente nos leds.
Dentro do pino 8 LD (“linear dimming”) temos um circuito de referência de tensão para ajuste do brilho médio dos leds do backlight. Dentro do pino CS temos o circuito “leading edge blanking” (LEB) cuja função básica é alisar os pulsos de tensão neste pino. Assim durante um pequeno período quando sensor de corrente é sujeito a picos de tensão altos ou irregulares (os chamados “spikes”) este circuito fica desligado e só leva a tensão já sem estes pulsos para a comparação e o circuito de proteção por excesso de corrente. O circuito “Average-Mode Control Logic” (AMCL) ou Controle lógico de modo médio compara a tensão no pino LD (que pode ser ajustada ou controlada externamente) com a tensão sobre R1 em CS (feedback de corrente pelos leds). Se as duas tensões ficam iguais, após um pequeno intervalo o circuito liga a saída (1) e se ficarem diferentes o circuito desliga a saída (0). O circuito “TOFF timer” Determina o tempo que o MOSFET fica desligado. Este tempo depende do resistor ligado ao pino RT. A fórmula para o tempo é T = RT x 40pF. O tempo sai em µs (microssegundos) se RT for em M?. Os 40pF referem-se à capacitância interna do CI indicadas no datasheet dele. No caso desta fonte o RT é de 130 K e assim o TOFF timer é de 5,2 µs. O circuito “Current mirror” ou espelho de corrente faz a corrente sobre o resistor RT ser a mesma que entra no circuito TOFF timer
Funcionamento do circuito:
A – Ao ligar o CI, o flip-flop está no modo Reset com a saída Q desligada e /Q ligada. Começa a fluir corrente pelo resistor do pino RT e pelo circuito TOFF timer. Após um pequeno período o nível 1 da saída /Q passa via TOFF timer à entrada Set do flip-flop que muda de estado, desliga a saída /Q e liga Q ativando o MOSFET. A partir daí começa a fluir uma corrente crescente pelos leds, acendendo o backlight, pela bobina redutora e pelo R1 gerando uma tensão sobre este resistor para o pino CS do CI. Enquanto a corrente no backlight não atingir seu pico máximo, a tensão no pino CS será menor que a do pino LD, mantendo a saída do circuito AMCL desligada.
B – Quando a corrente nos leds chegar ao valor máximo determinado pela tensão no pino LD com limite de 1,7 V, a tensão no pino CS se iguala à do pino LD. Após um pequeno período o circuito AMCL liga a saída, ativa a porta OU e reseta o flip-flop.
C – Após o Reset do flip-flop, a saída Q vai a 0 e desliga o MOSFET. A corrente sobre R1 cai a zero e desta forma também a tensão no pino CS. Assim o circuito AMCL desliga a saída e por consequência a entrada Reset do CI. Ao desligar o MOSFET, o campo magnético da bobina redutora encolhe e gera uma tensão positiva no anodo de D1 fazendo-o conduzir e gerando um caminho alternativo para a corrente nos leds. Assim o brilho do backlight vai diminuindo enquanto o MOSFET está desligado.
D – A corrente nos leds chega ao mínimo valor e o flip-flop está pronto para ser setado novamente assim que o circuito TOFF timer levar o nível da saída /Q à entrada Set. O tempo de ligar o flip-flop será de cerca de 5 a 6 µs determinado pelo resistor ligado ao pino RT que controla este circuito. A partir daí o ciclo se reinicia e volta para o ponto A.
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