72 / 86
LIGHTING 10 - GENNAIO - FEBBRAIO 2016
VI
Lighting
ratura a un valore moderato. Questo è un altro motivo che
spiega perché i fari a LED sono più difficili da progettare e
realizzare nel veicolo, e quindi più costosi dei fari HID.
Audi ora impiega per gli abbaglianti del suo modello R8
ad alte prestazioni un fascio laser opzionale. Questo siste-
ma è eccellente nell’evitare di dirigere il fascio sui veicoli
che lo precedono: gli abbaglianti possono rimanere accesi
e autoregolarsi, anche con più auto davanti – sino a otto. In
confronto agli abbaglianti a LED, la portata del fascio dei
fari direzionali a laser di Audi è pari al doppio (oltre 150
metri), offrendo al guidatore maggiore visibilità su lunghe
distanze.
Nuovi circuiti integrati facilitano l’adozione
dei fari anteriori a LED
A differenza delle lampade a incandescenza, che richiedo-
no solo il passaggio di una corrente elettrica attraverso il
filamento per creare un’uscita ottica, i LED devono essere
pilotati da speciali circuiti integrati.
Una funzionalità fondamentale che oggi deve essere pre-
sentata da un circuito integrato di comando di LED è il
loro adeguato dimmeraggio (in pratica la variazione della
luminosità). Poiché i LED sono pilotati a corrente costante,
quando il livello di tale corrente è proporzionale all’inten-
sità luminosità del LED, esistono due metodi per variare
l’intensità regolando la corrente. Il primo metodo è il dim-
meraggio analogico, in cui si riduce la corrente costante del
LED in modo proporzionale; la riduzione della corrente
può causare una variazione del colore del LED o un con-
trollo impreciso della corrente stessa. Il secondo metodo,
digitale, è il dimmeraggio PWM (modulazione a durata
d’impulso), consistente nell’accendere e spegnere il LED
a frequenza uguale o maggiore di 100Hz, impercettibile
dall’occhio umano. Il duty cycle della dimmeraggio PWM
è proporzionale all’intensità luminosa del LED, mentre la
corrente del LED nell’intervallo On rimane a livello costan-
te, impostato da un circuito integrato di comando del LED,
il cui colore quindi non varia quando i rapporti di dimme-
razione sono elevati. In alcune applicazioni questo metodo
può essere utilizzato con rapporti di 3.000:1.
Specificamente, nel caso di pilotaggio di LED ad alta in-
tensità luminosa, gli appositi circuiti integrati di Linear
Technology sono in grado di applicare corrente e tensione
sufficienti per molti tipi diversi di configurazioni dei LED
in una topologia di conversione che soddisfa sia l’interval-
lo della tensione d’ingresso che i requisiti sulla corrente e
tensione di uscita. Quindi, i circuiti integrati di comando di
LED ad alta intensità luminosa sviluppati da Linear presen-
tano le seguenti caratteristiche:
•
ampio intervallo di tensioni d’ingresso
•
ampio intervallo di tensioni di uscita
•
elevata efficienza di conversione
•
regolazione precisa dell’adattamento della corrente del
LED
•
funzionamento a frequenza costante e basso rumore
•
dimmerazione e regolazione della corrente indipendenti
•
ampi rapporti di dimmerazione
•
ingombro ridotto con numero minimo di componenti
esterni.
Linear Technology offre un’ampia gamma di prodotti pen-
sati per rispondere alle specifiche esigenze di progettazione
per il comando dei LED usualmente presenti nei fari ante-
riori delle auto. Un esempio recente è il nuovo LT3965, un
convertitore a tensione e corrente costanti in grado di fun-
zionare a tensione d’ingresso e di uscita pari a 80V; questa
topologia gli consente di comandare LED ad alte correnti
– vedere la figura 2. Il convertitore è dotato di un MOSFET
interno di potenza a canale N sul lato a basso livello, con
tensione e corrente nominali di 84V a 3,3A, pilotato da un
alimentatore interno da 7,15V regolato. L’architettura del
controllo in current mode e frequenza costante assicura un
funzionamento stabile in un’ampia gamma di tensioni di
alimentazione e di uscita. Un pin FB di tensione riferita a
massa serve da ingresso per numerose funzioni di protezio-
ne dei LED e inoltre fa sì che il convertitore possa applicare
la corrente come un generatore a tensione costante. Un pin
di regolazione della frequenza consente all’utente di pro-
grammarla da 10 0kHz a 1 MHz per ottimizzare l’efficienza,
le prestazioni o le dimensioni dei componenti esterni.
LT3956 rileva la corrente di uscita sul lato ad alto livello del-
la serie di LED (in genere detto “current sense high-side”).
Questo è lo schema più flessibile di comando di LED, ren-
dendo possibili configurazioni in modalità boost, buck o
buck-boost. In definitiva, nonostante l’attuale basso tasso di
diffusione dei fari anteriori a LED, che i progressi fatti in
termini di funzionalità e prestazioni siano troppo interes-
santi perché le case automobilistiche rinuncino per molto
più tempo ancora a realizzare fari a LED. I motivi a loro
favore: maggiore sicurezza per il guidatore, flessibilità nel
design della carrozzeria, riduzioni dei costi energetici e,
semplicemente, estetica più attraente: e il look di un’auto
ha un’importanza non secondaria.
Fig. 2 – Schema circuitale dell’LT3956 per il
comando di una serie di LED