Qu’est-ce qu’un pilote de LED ?
Un pilote de LED est un circuit intégré (CI) qui pilote de manière stable et contrôle en toute sécurité les LED.
Les pilotes de LED émettent des quantités variables de lumière en fonction de leur valeur de courant, et la valeur de courant varie en fonction de leur couleur, de sorte qu’un pilotage stable nécessite un contrôle de courant très précis.
C’est pourquoi le contrôle au moyen d’un circuit à courant constant est très important, et c’est la fonction principale du pilote de LED.
Utilisations des pilotes de LED
Comme leur nom l’indique, les pilotes de LED sont utilisés pour piloter et contrôler les LED. Ces dernières années, les pilotes de LED ont été vendus en grand nombre pour des applications d’éclairage : les LED à faible consommation d’énergie et à longue durée de vie sont devenues le choix le plus courant pour les appareils d’éclairage à la place des lampes fluorescentes.
Les appareils d’éclairage nécessitent souvent un réglage de la luminosité, et un contrôle strict du courant est particulièrement important pour les pilotes de LED. De nos jours, il y a de nombreux besoins de passer aux LED pour l’éclairage dans la perspective de la promotion de la conservation de l’énergie, comme le montrent les SDG, qui exigent également un éclairage à haute efficacité.
Les LED sont également utilisées comme lampes témoins dans les appareils électroménagers et les automobiles, et des pilotes de LED dédiés à ces applications sont en cours de développement.
Principe des pilotes de LED
L’acronyme LED signifie diode électroluminescente et désigne un élément semi-conducteur qui émet de la lumière lorsqu’une polarisation directe est appliquée à la jonction PN. Le pilote de LED comprend un circuit de génération de courant constant intégré dans le circuit intégré ainsi que, selon le produit, un circuit de commande PWM et une interface SPI ou I2C.
En règle générale, la quantité de lumière émise par les LED varie en fonction du courant appliqué, mais les LED modifient également leur couleur d’émission (longueur d’onde d’émission) en fonction de la valeur du courant. De plus, un courant trop élevé peut avoir un impact significatif sur la durée de vie de l’appareil. Il est donc nécessaire de contrôler avec précision la valeur de courant optimale pour la LED utilisée tout en tenant compte de l’intensité lumineuse, de la nuance de couleur et de l’efficacité lumineuse en fonction des caractéristiques lumineuses de la LED, et les pilotes LED sont utilisés à cette fin.
Les pilotes de LED peuvent être configurés avec une combinaison de diodes Zener discrètes, de MOSFET, etc. pour des fonctions uniques, mais lorsque plusieurs LED sont connectées en série ou en parallèle et que des LED de différentes couleurs d’émission avec différentes valeurs de courant optimales doivent être utilisées en combinaison, des circuits intégrés sont utilisés pour répondre aux spécifications requises. Le pilote de LED est utilisé pour répondre aux spécifications requises.
Autres informations sur les pilotes de LED
1. Format des pilotes de LED
Il existe différents types de pilotes utilisés dans les pilotes de LED, notamment les types linéaires et les types pas-à-pas.
Type linéaire
Ce type de circuit n’intègre pas de convertisseur DCDC et utilise des MOSFET et des résistances pour le contrôle du courant constant. La fonction unique permet la miniaturisation et la réduction des coûts. Cependant, elle présente l’inconvénient de pertes élevées du MOSFET à des tensions d’entrée élevées.
Type élévateur/réducteur
Ce type de circuit permet un fonctionnement à haut rendement en supprimant l’augmentation des pertes pendant les fonctions de montée et de descente. Cela peut aussi servir à augmenter le nombre d’étages de LED . Cependant, comme le circuit est complexe et que le coût est élevé, les types de pilotes de LED qui ne peuvent prendre en charge que le boost ou le buck sont également largement utilisés, en fonction de l’application.
2. Contrôle PWM
La commande PWM est largement utilisée dans les pilotes de LED pour la gradation. En effet, la méthode d’ajustement de la valeur du courant continu du pilote pose le problème de la production de chaleur due à la réduction de l’efficacité et des changements de longueur d’onde (changements de couleur d’émission) associés aux changements de courant.
Dans le cas des pilotes contrôlés par PWM, la tension apparente peut être modifiée en ajustant la largeur de l’impulsion carrée (rapport d’obligation), et aucune perte de puissance ne se produit lors de la gradation. Dans ces pilotes, la gradation des LED est souvent réalisée avec une résistance semi-fixe. En supprimant la résistance semi-fixe et en la remplaçant par un volume, on peut réaliser un pilote de LED qui peut être ajusté avec le volume.
La luminosité des LED est proportionnelle au rapport cyclique de l’impulsion mais, si le cycle ON/OFF est trop lent, il peut être identifié par l’œil humain et entraîner un scintillement de l’éclairage. Il faut donc faire attention à la fréquence de réglage de la commande PWM.
3. Interface série
Plusieurs LED de différentes couleurs sont couramment utilisées dans les appareils ménagers et les tableaux de bord des automobiles. Selon le type et la quantité de LED à contrôler, la connexion IC peut être difficile si seuls des signaux analogiques pour ON/OFF et des valeurs de polarisation sont échangés. Dans ce cas, des interfaces série avec contrôle numérique sur quelques fils, telles que SPI ou I2C, sont utilisées.
Les pilotes de LED dotés d’une fonctionnalité d’interface série comprennent des produits à grande échelle capables de contrôler plusieurs centaines de LED simultanément, ainsi que des produits capables de contrôler et de diagnostiquer la luminosité de canaux individuels.