Микросхемы драйверов RGB-светодиодовВ малогабаритной аппаратуре, вплоть до MP3-плееров и сотовых телефонов, все чаще используются трехцветные RGB-светодиоды, а в различной осветительной аппаратуре и декоративных светильниках применяются так называемые RGB-кластеры. Для оптимального управления яркостью и цветностью в таких устройствах используются специализированные драйверы, многие из которых управляются внешним контроллером. О некоторых из них пойдет речь в настоящей статье. Автор рассматривает ряд микросхем-драйверов фирм ONSemiconductor, STMicroelectronics и National Semiconductor.
RGB-драйвер светодиодов со стабилизацией тока CAT4109 (ON Semiconductor)
Рис. 1
Микросхема CAT4109 представляет собой драйвер для управления тремя последовательными (R, G и B) цепочками светодиодов со стабилизацией тока, раздельной установкой и ШИМ регулировкой яркости свечения этих цепочек светодиодов. CAT4109 изготавливается в миниатюрном 11116-выводном корпусе SOIC-16 для поверхностного монтажа. Назначение выводов микросхемы приведено в таблице 1, схема включения показана на рис. 1, а функциональная схема — на рис. 2.
Таблица 1. Назначение выводов микросхемы CAT4109
| № вывода |
Обозначение |
Назначение |
| 1 |
PGND |
„Земля» силовой части |
| 2 |
GND |
„Земля» |
| 3 |
PWM3 |
Входы ШИМ управления для LED3, LED2 и LED1 |
| 4 |
PWM2 |
|
| 5 |
PWM1 |
|
| 6 |
RSET3 |
Выводы установки тока LED3, LED2 и LED1 |
| 7 |
RSET2 |
|
| 8 |
RSET1 |
|
| 9 |
LED3 |
Выводы подключения катодов LED3, LED2 и LED1 |
| 10 |
LED2 |
|
| 11 |
LED1 |
|
| 12 |
NC |
Не используются |
| 13 |
NC |
|
| 14 |
NC |
|
| 15 |
OE |
Вход разрешения. Активный уровень— высокий |
| 16 |
VDD |
Вход напряжения питания 3…5,5 В |
Особенностью схемы включения микросхемы CAT4109 является отсутствие дросселя и минимум деталей обвязки. Напряжение питания CAT4109 лежит в пределах 3…5,5 В, а напряжение питания светодиодных цепочек — 5…25 В.
Рис. 2
Каждый из трех каналов управления светодиодами состоит из регулируемого источника тока и схемы установки максимального тока (см. рис. 2). Общим для всех каналов является источник опорного напряжения (ИОН) 1,2 В.
Напряжением источника питания VIN определяется максимальное количество светодиодов в каждой из цепочек. Максимальный ток каждой из последовательных цепочек светодиодов может достигать 175 мА. Ток светодиодов создает на открытых выходных ключах микросхемы малое падение напряжения (0,4 В). Максимальные значения токов цепочек светодиодов задаются внешними резисторами R1, R2 и R3 (выводы RSET1-RSET3 микросхемы). В таблице 2 приведена зависимость этих значений от сопротивлений соответствующих установочных резисторов R1-R3.
Таблица 2. Зависимость токов цепочек светодиодов от сопротивления соответствующего установочного резистора
| Ток светодиодов (мА) |
Резистор RSET (кОм) |
| 20 |
24,9 |
| 60 |
8,45 |
| 100 |
5,23 |
| 175 |
3,01 |
Внешнее управление микросхемой CAT4109 осуществляется контроллером через входы OE (выв. 15), PWM1 (выв. 5), PWM2 (4) и PWM3 (выв. 3). Разрешение на включение светодиодов осуществляется высоким уровнем напряжения (і1,2 В) на входе OE (15).
Полностью статью можно прочитать в бумажной версии журнала | 
