Firmware - Settembre 2014 / N°104 - (Page 19)

SKILLS sione e ridurre di conseguenza il numero di celle necessarie a questo scopo. I convertitori boost, noti anche come "step-up", ossia circuiti "elevatori di tensione" dato che "aumentano" la tensione in ingresso, non sono altro che convertitori DC-DC con una tensione di uscita maggiore di quella in ingresso. In generale rappresentano una classe di alimentatori a commutazione che contiene almeno un diodo, un transistor, e un elemento accumulatore di energia; per migliorarne le caratteristiche, a un convertitore boost sono spesso associati, in aggiunta, alcuni filtri composti da combinazioni di induttori e capacità. Due tipiche applicazioni a batteria che usano i convertitori boost sono rappresentate dai veicoli elettrici ibridi (HEV) e dai sistemi di illuminazione, così come dai dispositivi d'illuminazione portatili. Se si considera che un LED bianco può richiede tipicamente 3,3V per emettere luce, un convertitore boost può innalzare la tensione di una singola cella alcalina da 1,5V per riuscire ad alimentarlo. Questi convertitori possono produrre anche tensioni più elevate per far funzionare ad esempio i "tubi fluorescenti a catodo freddo" (CCFL) in dispositivi come i retro-illuminatori di LCD e le lampade flash. Attualmente, i LED sono disponibili sul mercato in potenze che posso andare da 0,25 watt a 10 watt, perciò posso essere utilizzati per la progettazione di lampade elettroniche a LED. Figura 1: Schema a blocchi del sistema TI La Texas Instruments (TI) propone una configurazione circuitale e un software specifico per la costruzione di una lampada elettronica a LED, a basso costo e a basso consumo, basata sul microcontrollore MSP430; scendiamo maggiormente nei dettagli per comprenderne il funzionamento e per una panoramica sulle sue caratteristiche. PANORAMICA DI PRODOTTO Nella progettazione di una lampada elettronica a LED, a seconda delle tensioni in gioco e desiderate, si posso utilizzare diverse topologie per pilotare i LED come carico d'uscita; ad esempio, la topologia "boost" viene utilizzata se la tensione di ingresso è inferiore alla tensione di uscita richiesta dal gruppo dei LED, analoga- mente, la topologia "buck" deve essere utilizzata se la tensione di uscita richiesta è inferiore alla tensione di ingresso. Soffermandoci solo sulla prima topologia, ovvero quella boost: TI propone una soluzione progettuale per una lampada elettronica a LED, il cui schema a blocchi è riportato in figura 1. Come si può notare il centro di tutto il sistema è il microcontrollore MSP430, non viene utilizzato alcun circuito integrato esterno (driver) per la sezione di boost; viene usato il "modulatore a larghezza di impulso" (PWM) per la gestione del MOSFET, mentre il convertitore analogico-digitale (ADC) a 10bit del regolatore MSP430 è utilizzato per il controllo della corrente ad anello chiuso. Inoltre, come vedremo successivamente, il software fornisce tutte le caratteristiche di base necessarie alla corretta gestione della lampada elettronica a LED. Per un sistema di questo tipo, bisogna considerare e progettare un'apposita parte di circuito per pilotare i LED "di potenza", che sono il cuore di tutto il progetto. In più, in alcune situazioni, per estendere l'autonomia di funzionamento è consigliato inserire una logica di risparmio energetico, che può essere ottenuta utilizzando un minor numero di stadi d'uscita "dimming" attraverso un interruttore a pulsante. Un altro requisito importante è la protezione delle batterie, da attuarsi mediante una corretta e accurata gestione delle FOCUS ON SKILLS INSIDE TOOLS ANALOG TIPS'N TRICKS MARKET NEWS SPOTLIGHT EVENTS ZAPPING MEMBERSHIP

Tabella dei contenuti per la edizione digitale del Firmware - Settembre 2014 / N°104

TIPS'n tricks LIN, Local Interconnect Network
FOCUS on Micro Python: arriva la Python board per i sistemi embedded
SKILLs
Più intelligenza nell’Illuminazione a LED
Lampada elettronica a LED con MSP430
INside
Termostati Evoluti da Freescale
Si7005: Sensore di Temperatura e Umidità I2C
ANALOG LDC1000 Inductance to Digital Converter
SPOTlight
“Surge Stopper” Serie LTC 436x da Linear: Alte Prestazioni in Spazi Ridotti
Soluzioni avanzate per la distribuzione del clock: domande e risposte
News
EVENTS zapping
Guida

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