A National Semiconductor (www.national.com) em application note (1644) lançando no início deste ano, mostra em diversos circuitos como utilizar o circuito integrado LM3405 no controle e excitação de LEDs de alto brilho. Neste artigo vamos resumir estas aplicações que podem ser de grande utilidade para os leitores.(2008)
O circuito integrado LM3405 consiste num regulador buck de corrente constante para correntes até 1 A. O circuito, de alta eficiência, opera com uma referência de tensão de apenas 205 mV o que permite a utilização com LEDs que tenham altas tensões diretas de excitação.
O LM3405 vem com uma chave comutadora de alta potência, com capacidade para 1 A, limitador interno de corrente, proteção contra sobre-tensão e shutdown térmico. Na figura 1 temos um circuito típico de aplicação deste componente que, conforme podemos ver exige poucos componentes externos.
A corrente no LED é programada pelo valor de R1 segundo a fórmula:
If = 205 mV/R1
Para um resistor de 200 mΩ, a corrente será da ordem de 1 A. O dispositivo opera numa freqüência de chaveamento de 1,6 MHz, determinada internamente, o que possibilita o uso de indutores e capacitores de calores pequenos. Neste circuito, a tensão boost é derivada da tensão de entrada ou da tensão de saída, mas não deve exceder o limite de 5,5 V, e deve ser maior do que 2,5 V para se ter a eficiência esperada.
O controle de brilho por PWM pode ser realizada utilizando-se o pino EM/DIN, conforme mostra a figura 2.
No nível alto, o sinal V_PWM habilita o circuito e no nível baixo desabilita. Desta forma, pode-se controlar o ciclo ativo da corrente aplicada ao LED e com isso seu brilho.
A menor freqüência recomendada para este controle é da ordem de 100 Hz, para se evitar os efeitos de cintilamento do LED. A freqüência mais elevada é determinada pelos limites de comutação do circuito integrado. O gráfico da figura 3 mostra a intensidade média da corrente no LED em função do ciclo ativo, para diversas freqüências.
Para se controlar dois ou mais LEDs em série, pode-se derivar a tensão de polarização, conforme mostra a figura 4.
Esse recurso é necessário porque, ao se excitar dois ou mais LEDs, a tensão obtida para a entrada VBOOST seria maior do que os 5V admitidos como máximo para esta função.
Para excitar diversas carreiras de LEDs ligados em série, pode-se utilizar a tensão de controle de uma das seqüências, conforme mostra o circuito da figura 5.
Neste circuito, R1 determina a corrente total e R2 deve ser ajustado para se ter em LED3 o mesmo brilho dos demais.
Uma outra forma de se excitar LEDs em paralelo é a mostrada no circuito da figura 6. R1, como nos demais circuitos, determina a intensidade total da corrente nos LEDs. No entanto, deve-se ter em mente que os LEDs precisam ser casados de modo que haja uma distribuição por igual das correntes, e assim o brilho seja uniforme para todos. Isso é importante nas aplicações em que os LEDs são usados na iluminação de um painel.
O leitor poderá obter mais informações sobre este tipo de aplicação acessando o site da National Semiconductor. Nele pode ser obtido o PDF do Datasheet do LM3405.
