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EO LIGHTING - MARZO 2022 XXV AUTOMOTIVE LIGHTING Fig. 1 – Soluzione a driver LED a stadio singolo Un moderno driver LED lineare come TPS92630-Q1 pre- senta una resistenza termica JEDEC giunzione-ambien- te (ROλJA) di 41,5 °C/W con una temperatura di giunzione massima di esercizio (TJ) di 150 °C. In ambiente reale, la RλJA che si ottiene sui circuiti stampati (PCB) sarà inferiore: pertanto la serie di documenti JEDEC EIA/JESD51-x mostra un buon valore per il caso peggiore da utilizzare per i cal- coli. Con una resistenza termica pari a 41,5 °C/W, la dissi- pazione massima di potenza del driver LED lineare deve essere di 1,6 W per rimanere al di sotto della TJ massima di 150 °C quando TA è 85 °C, in base all’Equazione 2: Un requisito di 3,6 W (nell’Equazione 1) limita fortemente la TAmassima del driver LED lineare: ciò non permette un buon funzionamento nelle applicazioni automobilistiche che richiedono di sostenere una TA minima di 85 °C. L’aggiunta di un preregolatore di tensione, come mostra- to in figura 2, distribuisce la dissipazione di potenza tra il preregolatore e il driver LED. Componenti passivi La tensione di uscita nella figura 3 è impostata a 8 V dalla rete del partitore di feedback della resistenza di R5 ed R8 che alimenta il pin REF del TL431. Posizionando le resi- stenze da R1 a R3 sull’emettitore del transistor si aggiunge un feedback negativo che aiuta a bilanciare la corrente in modo uniforme attraverso i transistor. In questo preregolatore lineare, R6 limita la corrente di polarizzazione del TL431LI-Q1. R6 deve essere dimensio- nato in modo che mantenga la corrente di polarizzazione entro le condizioni operative consigliate lungo l’intero in- tervallo di tensione di ingresso e carico di corrente. È pos- sibile calcolare la corrente di polarizzazione come diffe- renza fra la corrente che attraversa R6 e la corrente di base del BJT. Questo esempio di progetto riguarda una tensione di ingresso massima di 18 V. Per coprire tensioni più ele- vate, compresa la tensione di distacco del carico, si utilizza un circuito a corrente costante per polarizzare il TL431-Q1 anziché il resistore R6. Preregolatore lineare discreto ad alta potenza e conveniente La figura 3 mostra uno schema di preregolatore di tensio- ne lineare basato sui requisiti di alimentazione elencati nella tabella 1. Il circuito è costituito da un riferimento di tensione TL431LI-Q1 (U1), transistor a canale N, canale P, canale N (NPN) (Q1-Q3), una rete di resistenze di retroa- zione (R5, R8) e condensatori di ingresso/uscita (C1, C2). Questo preregolatore lineare è progettato per supportare una tensione diretta massima della stringa di LED di 7,5 V con una tensione di dropout del driver LED di 0,5 V. La tensione di uscita del preregolatore è impostata a 8 V con una corrente di carico massima di 300 mA. Il TL431LI-Q1 unisce un riferimento di tensione e un am- plificatore di errore interno che consente al dispositivo di dare un riferimento di tensione e di regolarne l’uscita. La figura 4 mostra lo schema equivalente. Il TL431 è disponibile in diverse varianti. Le versioni che Fig. 2 – Soluzione con preregolatore di tensione Fig. 3 – Schema del preregolatore di tensione lineare