개요: 이 애플리케이션 노트에서는 5개의 LED로 구성된 2개의 병렬 스트링(5S2P)을 갖는 AR111 램프 LED 드라이버를 위한 기준 설계를 제시한다. MAX16819를 벅 부스트 모드에서 사용할 경우 회로는 12VAC로 동작하고 스트링당 500mA의 평균 전류를 공급한다. 개요 이 기준 설계는 MAX16819를 5S2P AR111 램프에서 벅 부스트 LED 드라이버를 위한 중앙 컨트롤러로 사용한다. 그림 1은 회로도를 보여주며 그림 2는 설계의 레이아웃을 보여준다. 다음은 전기적 입력 요구사항과 출력 성능이다. VIN: 12VAC ±10% PWM In: N/A VLED 구성: 5S2P, LED당 3VDC ~ 3.8VDC(최대 19VDC), 스트링당 500mA 기준 설계는 주 회로 블록의 분석 및 설계 규격과 함께 아래에서 상세히 다룬다. 자세한 이미지 보기 (PDF, 10kB) 그림 1. LED 드라이버 회로도 자세한 이미지 보기 (PDF, 36kB) 그림 2. LED 드라이버의 레이아웃 설계 분석 이 AR111 램프 설계는 총 10개의 LED(5개의 LED로 구성된 2개의 병렬 스트링)를 구동한다. 입력 전압은 12VAC이며 ±10% 허용오차를 갖는다. Schottky 다이오드 D1–D4는 전파 정류를 제공하며 커패시터 C1–C8은 전압을 필터링한다. 허용 가능한 플리커의 정도에 따라 이들 커패시터 중 일부는 제거할 수 있어 비용을 절감할 수 있다. 탄탈 구성의 이 커패시터들은 높은 온도에서도 탁월한 성능을 제공한다. LED는 5S2P 구성으로 정렬되므로 전류 정합은 불가능하다. 그러나 여기서는 LED가 전류 불균형을 최소화하기에 충분할 정도로 가깝게 정합된다고 가정한다. 렌즈에 의해 제공되는 조명 조합뿐 아니라 스트링에 있는 LED의 대부분은 전류 정합 문제를 더욱 완화시킨다. MAX16819는 벅 레귤레이터로 사용되도록 만들어졌지만 벅 부스트 모드에서 동작하도록 구성할 수 있다. 그러나 이 경우 전류 정확도가 떨어지는 것을 감수해야 한다. 인덕터 선택 LED 전류를 계산하는 수식은 다음과 같다. 여기서 IL은 인덕터 전류이다. 이 수식은 LED 전류가 입력 및 출력 전압에 의해 수정된 인덕터 전류와 동일함을 나타낸다. 120Hz 리플로 인해 VIN이 변동하므로 LED 전류도 변동한다. 다음 수식을 사용하여 인덕터 전류를 계산할 수 있다. 이 설계에서 평균 LED 전류는 1A, 평균 VIN은 13V, 평균 VLED는 19V이다. 따라서 원하는 인덕터 전류는 다음과 같다. 이러한 인덕터 전류는 80mΩ의 감지 저항을 사용하여 달성할 수 있다. 낮은 입력 전압(약 10V 가정)에서 LED 전류는 약 850mA로 떨어지며, 16V의 입력 전압에서 LED 전류는 약 1.12A가 된다. 인덕터 L1이 250kHz 스위칭 주파수에 선택되었다. 필요한 평균 전류는 2.46A이고 피크 전류는 2.83A이다. Coilcraft® 인덕터 MSS1260-393ML은 39µH이며 2.6A 연속(40°C 상승) 및 3.08A 포화 전류(10% 인덕턴스 감소)로 정격 지정된다. 과전압 보호 R7, R8 및 Q2는 부하가 개방되는 경우 과전압 (OV) 보호를 제공한다. 이러한 보호 기능이 없으면 개방 LED 회로는 출력 전압을 무제한 발생시켜 부품 손상을 초래할 수 있다. OV 검출 포인트는 약 30V이다. 열 관리 R2, R4, R5, R6 및 U2는 열 폴드백을 제공한다. R4는 100kΩ NTC 서미스터(B 상수 = 4250)이다. 온도가 섭씨 50도 중간 정도에 도달하면 R4의 낮추어진 저항은 U2의 제어 핀에서 전압을 증가시켜 일부 전류가 R6와 R2를 흐르게 한다. 이러한 전류는 입력 감지 저항 R1에서 사용 가능한 감지 전압을 감소시키며, 이에 따라 인덕터와 LED 전류가 낮아진다. 온도가 증가함에 따라 추가 전압이 R2에서 드롭되므로, LED 전류는 더욱 낮아진다. 결과적으로 LED 전류가 감소함에 따라 온도는 안정화되고 평형이 달성된다. 이러한 열 폴드백은 공기 흐름이 제한된 애플리케이션에서도 과열의 염려 없이 램프를 사용할 수 있도록 한다. 그 결과 약간 감소되지만 여전히 충분히 허용 가능한, 낮은 출력을 얻을 수 있다. Q1(STN3NF06L)은 SOT223 패키지로 제공되는 60V, 0.07Ω, 로직 레벨 MOSFET이다. 이 특수 MOSFET은 낮은 전체 게이트 전하를 제공하므로(최대 Qg = 9nC), 스위칭 손실을 최소화하도록 도와준다. 이 소자의 전력 소모는 약 400mW(전도) 및 500mW(스위칭)로 총 900mW이다. 패키지는 38°C/W 열 저항을 가지며, 이는 다이 온도의 상승을 PCB 온도보다 약 34°C 정도 높인다. 계산 시 발생할 수 있는 오차를 위해 충분한 마진을 두어야 한다. PCB 레이아웃 PCB는 모든 회로를 상단 표면에 실장하도록 설계되었다. 하단 표면은 접지 용도로만 사용된다. 애플리케이션에서 이 회로는 접지 연결 및 히트 싱크에 대한 열 전도를 제공하는 알루미늄 기판 위에 실장된다. 상단 보드는 알루미늄 기판에 열 전달을 향상시키기 위해 넓은 구리면을 갖도록 설계되었다. Coilcraft는 Coilcraft, Inc.의 등록상표이다. 관련 부품   APP 4382: Jun 29, 2009 MAX16820 하이 사이드 전류 감지 및 5000:1 디밍 기능을 가진 2MHz 고휘도 LED 드라이버 전체 데이터 시트 (PDF, 220kB) 무료 샘플 자동 업데이트 관심 분야의 애플리케이션 노트가 나올 때 자동으로 업데이트를 원하십니까? 그렇다면 EE-Mail™을 신청하십시오. We Want Your Feedback! 의견을 보내주세요! 위 내용이 도움이 되셨나요? 여러분의 의견을 기다립니다 — Maxim은 보내주신 정정이나 제안사항을 반영하고 있습니다. 이 페이지를 평가하고 의견을 보내주십시오.   다운로드, PDF 형식 (70kB)  AN4382, AN 4382, APP4382, Appnote4382, Appnote 4382