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EO LIGHTING - MARZO 2022 XXIV Lighting I LED nelle moderne luci posteriori delle automobili ri- chiedono generalmente una corrente inferiore a 150 mA: tenendo conto delle interferenze elettromagnetiche (EMI) e dei costi, ciò ha reso i driver LED lineari una soluzione più interessante rispetto ai regolatori switching. Una buona progettazione termica è sempre fondamentale per i driver LED lineari, in particolare per i sistemi in cui la corrente totale del LED supera i 100 mA o che presentano una caduta di tensione da ingresso a uscita superiore a 5 V. Tali sistemi si trovano in genere nelle luci di stop e nelle luci posteriori delle automobili, anche animate, e negli in- dicatori di direzione, dove i vincoli termici pongono alcune problematiche. Un modo per affrontare le difficoltà dal punto di vista ter- mico poste dai driver LED lineari a stadio singolo è aggiun- gere uno stadio di preregolazione della tensione. Grazie ad un’ampia tensione di ingresso (VIN) il regolatore a basso dropout (LDO) è la scelta naturale per la preregolazione; tuttavia, anche un LDO ad ampia VIN potrebbe non riu- scire a dissipare il calore generato sull’intero intervallo di temperatura automotive, in particolare se più driver LED lineari condividono la fase di preregolazione. Una soluzione discreta che utilizza il TL431LI-Q1 per la regolazione e più transistor a giunzione bipolare (BJT) in parallelo per la dissipazione del calore consente di pro- gettare un preregolatore lineare discreto ad alta potenza e conveniente. Questo articolo descrive la progettazione del circuito di questo regolatore lineare per esigenze specifi- che e per le difficoltà più comuni. Preregolatore lineare discreto ad alta potenza per le luci posteriori degli autoveicoli Michael Helmlinger - Systems Engineer Marcoo Zamora - Applications Engineer Olivier Mellin - Field Application Engineer Texas Instruments L’illuminazione a LED è sempre più diffusa nelle applicazioni automobilistiche come fari e luci posteriori. Queste applicazioni utilizzano un circuito di pilotaggio LED allo scopo di mantenere una corrente costante Driver LED per l’automotive Le soluzioni a driver LED per l’automotive variano prin- cipalmente in base alla topologia LED (il numero di LED impilati in serie) e alla corrente di pilotaggio: di solito, en- trambi gli aspetti dipendono dall’emissione di lumen ri- chiesta dall’applicazione. La corrente per i moderni LED rossi nelle luci posteriori e nelle luci di stop è impostata ad un massimo di 100 mA. Ottimizzando il numero di LED collegati in serie si riduce la tensione che attraversa il driver LED lineare, la dissipa- zione termica nei driver LED e la corrente complessiva del LED, in quanto non è necessario pilotare altrettante strin- ghe di LED in parallelo. Nelle applicazioni automobilisti- che, la tensione di ingresso nominale è la tensione della batteria (13,5 V nominali) che scende a 9 V, il che di solito limita a tre il numero di LED in serie. La tabella 1 mostra un esempio di requisiti per una luce di stop. Un progetto con un driver LED lineare a stadio singolo senza preregolatore di tensione, come mostrato nella fi- gura 1, porterebbe al calcolo riportato nell’Equazione 1 per la dissipazione di potenza nel caso peggiore: Parametro di progetto Valore Intervallo tensione di ingresso (V IN ) Da 9 a 18 VCC Numero di stringhe (NS) 3 Numero di LED (NL) in una stringa 3 Corrente del LED (ILED) 100 mA Tensione diretta massima del LED (V Fmax ) 2,5 V Tensione diretta minima del LED (V Fmin ) 2 V Temperatura ambiente (T A ) 85 °C Tabella 1 – Requisiti per luce di stop