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- ELETTRONICA OGGI 432 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2013
COMPONENTS
LED DRIVER
I LED ad alta luminosità possono essere controllati in due
modi: variando la corrente che fluisce attraverso i LED
oppure pilotare i LED con una corrente media costante
controllando il tempo durante il quale i LED vengono pilo-
tati. Nel primo caso si parla di variazione della luminosità
(dimming) analogica mentre nel secondo di variazione della
luminosità di tipo digitale/PWM.
Le proprietà dei LED ad alta luminosità variano con la tem-
perature. Per tale motivo è possibile che l’uscita dei LED
non sia quella voluta: ne consegue che la compensazione
della temperatura è importante in tutti quei sistemi dove è
richiesta un’elevata precisione ottica.
Inoltre i LED prodotti dal medesimo costruttore possono
evidenziare variazioni in termini di flusso luminoso in usci-
ta, lunghezza d’onda e tensione diretta a causa di variazioni
del processo produttivo. I produttori spesso quindi suddivi-
dono i LED in gruppi (bin) in funzione di queste variazioni,
processo questo conosciuto sotto il nome di binning. Se è
richiesta un’elevata qualità del colore è importante che i
LED usati appartengano allo stesso bin, il che si traduce
in un aggravio dei costi (in una percentuale anche del
15-20%): un’altra opzione prevede l’uso di un controllore
sofisticato e l’uso delle tabelle di binning che memorizzano
le possibili caratteristiche di binning dei LED presenti in un
sistema. In quest’ultimo caso la scelta del controllore adatto
assume una certa importanza.
Poiché è presente anche un circuito di pilotaggio (driver)
“intelligente” associato, è possibile realizzare un protocollo
di comunicazione per il controllo dei LED HB all’interno di
una rete. Un’opzione di questo tipo è sfruttata in protocolli
quali DMX e DALI.
Oltre a ciò, un singolo driver per LED potrebbe avere più
canali per LED HB. Per esempio i 3
canali di un LED RGB (Red, Green,
Blue) potrebbero essere pilotati a dif-
ferenti livelli di corrente/variazione di
luminosità al fine di ottenere una par-
ticolare tonalità di bianco. I LED RGB
possono essere miscelati (nelle giuste
proporzioni) in modo da generare qual-
siasi colore all’interno del diagramma
di cromaticità CIE 1931 (ovvero del
modello colorimetrico che rappresen-
ta tutti i colori percepibili dall’occhio
umano). Nei sistemi LED HB il rileva-
mento e la protezione dei guasti sono
fattori critici. Il sistema deve quindi
essere in grado di gestire e reagire a
malfunzionamenti prodotti da sovra-
correnti o sovratensioni.
Di seguito sono riportati i requisiti richiesti per due dei più
importanti componenti di un sistema per il pilotaggio dei
LED:
1.
Controllore “intelligente”
Un core MCU a 8 bit è di solito sufficiente per un sistema di
illuminazione a LED in quanto dotato della potenza di elabo-
razione necessaria e di risorse adeguate di memoria (RAM/
flash). Potrebbe risultare vantaggiosa la disponibilità di un
controllore a segnali misti con convertitori A/D e PGA, in
modo da garantire l’interazione con il mondo esterno. Molto
utile anche la presenza di un sensore di temperatura.
Esso dovrebbe supportare le più diffuse interfacce di comu-
nicazione – come ad esempio I2C, SPI e UART – in modo da
poter interagire, se richiesto, con altri processori presenti
Fig. 2 – Schema di un tipico sistema per il pilotaggio di LED HB
Fig. 3 – Schema di un sistema per il pilotaggio di LED HB che utilizza un
controllore PowerPSoC
