Neste artigo focalizamos esse Application Note, que pode ser obtido na íntegra no site da da empresa.
Cada vez mais os LEDs são usados em iluminação, sinalização e outras aplicações, em substituição às lâmpadas comuns de todos os tipos. Sendo muito mais robustos, com um rendimento maior e também durabilidade, em pouco tempo estes componentes deverão ser a principal opção para essas aplicações.
Usando o circuito integrado IRS2541, o circuito é alimentado diretamente pela rede de energia, sem a necessidade de transformadores. Isso é possível porque o CI consiste num controlador buck de alta tensão e alta freqüência capaz de proporcionar uma corrente constante para os LEDs.
Além disso, o componente utilizado incorpora um funcionamento em modo contínuo, um retardo de tempo do controlador buck para controlar diretamente a corrente média na carga usando uma referência de tensão precisa on-chip.
A curva de referência I/V dos LEDs é crítica. Uma pequena variação na tensão direta se transfere para o LED, causando uma forte variação de brilho. Como a corrente depende da tensão, as variações de tensão refletem-se no brilho dos LEDs de forma indesejável. Assim, a melhor maneira de se controlar o brilho é mantendo um controle preciso da corrente circulante pelos LEDs. O circuito mostrado opera desta forma. Na figura 1 temos então o circuito proposto.
Outro fator importante que influi na luminosidade dos LEDs é o dado pela dependência desses componentes com a temperatura. Os LEDs possuem um coeficiente negativo natural de temperatura, o que traz um verdadeiro desafio aos projetistas que tentam ligar esses componentes em paralelo.
Se dois LEDs forem ligados em paralelo, um deles sempre conduzirá um pouco mais que o outro, e isso acarretará uma elevação maior da temperatura deste que conduz mais. O resultado é que, com a elevação da temperatura, a corrente irá aumentar mais ainda e, com isso, teremos uma deriva térmica neste componente que desviará toda a corrente para ele, podendo causar sua queima. Mesmo que ele não queime, a distribuição desigual da corrente fará com que um brilhe mais que o outro.
Para ligar LEDs em série, entretanto, precisamos considerar a queda de tensão em cada um, o que também consiste em um problema de projeto, principalmente quando o circuito opera com baixas tensões.
No projeto descrito pela International Rectifier temos a retificação direta da tensão da rede por uma ponte de diodos e, depois, sua filtragem é feita por dois capacitores em paralelo. Com esta tensão, um circuito redutor com diodos zener produz uma queda que baixa a tensão para valores entre 16 V e 35 V. Nesta faixa de tensão, a corrente de saída é de 350 mA.
Essa configuração possibilita, então, a alimentação de até 12 LEDs em série. No projeto original a International Rectifier utilizou LEDs LXHL-MMCA da Luxon Flood, mas certamente o circuito funcionará com LEDs equivalentes. Esses LEDs vêm em placas com uma corrente de 700 mA e uma tensão de ruptura entre 16 e 24 V.
