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XVII
LED RGBW
LIGHTING 14 -
GIUGNO/LUGLIO 2017
agevolmente in tipici programmi per pittura RGB e in
algoritmi frequenti di mescolanza dei colori. Per esem-
pio, se si apre un normale programma per pittura da PC,
si osserverà che i colori vengono mescolati mediante un
sistema RGB a 256 valori., come illustrato nella figura 6.
Le forme d’onde della corrente dei LED mostrate nella
figura 2 producono luce viola a par-
tire da un sistema di LED a matrice
RGBW controllato da un program-
ma per pittura da PC di base. Poiché
il progetto descritto nel presente ar-
ticolo offre regolazione PWM e pilo-
taggio di corrente precisi, è possibile
eseguire con precisione la taratura
cromatica dei sistemi di LED RGBW
regolando i duty cycle dei LED com-
ponenti, tenendo facilmente conto
delle variazioni intrinseche della
loro luminosità.
Miscelatore di colori led a matrice
con driver boost-buck
La matrice di dimmerazione richie-
de un driver LED adatto per alimen-
tare la serie di otto LED a partire da
un ampio ventaglio di ingressi: 12V
±10% standard, 9V–16V (automati-
co) o 6V–8,4V (batteria agli ioni di
litio). Una tale soluzione è rappresentata dal driver LED
boost-buck LT39521, che aumenta o diminuisce la ten-
sione d’ingresso applicata al LED mentre offre corrente
di uscita e ingresso a basso ripple. Con capacità di usci-
ta ridotta o nulla nella topologia a uscita flottante, può
rispondere velocemente a variazioni della tensione del
LED mentre i LED individuali vengono accesi e spenti
tramite dimmerazione PWM per regolare il colore e la
luminosità (Fig. 2).
Il driver LED boost-buck da 500 mA LT3952 illustrato
nella figura 5 si associa con la matrice di dimmerazione
dei LED a otto interruttori LT3965 e due sistemi di LED
da 500 mA RGBW. Questa nuova topologia funziona sen-
za problemi nell’intero range di LED
– da zero a otto in serie – con una
tensione compresa fra 0V e 25V. La
tensione istantanea dei LED in serie
varia secondo quali, e quanti, LED
vengono inseriti e disinseriti dalla
matrice di dimmerazione a un de-
terminato istante. La tensione OUT
di 60V di tale topologia/convertito-
re (somma di Vin e Vled) e il duty
cycle del convertitore sono impiega-
bili nell’intero range di ingresso da
6V a 20V e di uscita (tensione della
serie di LED) da 0V a 25V a 500 mA.
La matrice di dimmerazione regola
la luminosità dei LED variandone la
corrente tramite appositi MOSFET
di potenza che vengono inseriti in
parallelo. Non è necessario che i LED
siano collegati a massa, né attraverso
il driver LED boost-buck a uscita flot-
tante né attraverso la matrice di dim-
merazione dei LED. Fintantoché il pin Vin dell’LT3965 è
collegato al terminale SKYHOOK, la cui tensione è alme-
no 7,1V oltre LED+, tutti i MOSFET di shunting funzio-
nano correttamente.
La tensione SKYHOOK può essere creata con una pom-
pa di carica a partire dal convertitore a commutazione
oppure essere applicata mediante un generatore regola-
to a tensione maggiore di almeno 7,1V rispetto alla mas-
sima tensione LED+ prevista (in questo caso, 20 Vin max
più 25V LED max).
Il compattissimo convertitore boost LT8330, realizzato
in un package DFN da 3 mm × 2 mm, è una buona scelta
per generare la tensione SKYHOOK. Un clock esterno
opzionale rende possibile la sincronizzazione del siste-
ma a 350 kHz – una frequenza adatta per ambienti di au-
toveicoli, è relativamente efficiente e consente l’uso di
componenti compatti. Sebbene questo sistema potreb-
be funzionare altrettanto bene a 2 MHz (oltre la banda
AM), 350 kHz (sotto la banda AM) mette in grado que-
sto convertitore boost-buck di eseguire la regolazione
senza saltare impulsi quando tutti i LED sono messi in
corto dalla matrice di dimmerazione e la tensione della
-
tre, questa frequenza consente elevati rapporti di dim-
merazione senza sfarfallio visibile dei LED.
Fig. 4
– I LED RGB presentano un’ampia gamma
cromatica. Aggiungere un LED bianco costituisce
un modo per semplificare la mescolanza di specifici
colori basata sull’algoritmo. In alcuni schemi di me-
scolanza dei colori, si utilizza il bianco per regolare
la saturazione, mentre con il rosso, il verde
e il blu
si regola il tono