Der CAT4201 Ledtreiber. Das ist schon der komplette Ledtreiber. Die Platine ist 15x12 mm groß.

universeller Ledtreiber CAT4201 im TSOT-23 Gehäuse

Im Juni 2007 kündigte Catalyst Semiconductor, Inc.seinen neuen, innovativen Abwärtswandler CAT4201 an. Mit einer Effizienz von bis zu 94% ist der Baustein für die Ansteuerung von High-Brightness, 350mA – LEDs optimiert und findet dennoch in einem TSOT-23 Gehäuse Platz. Als erster Baustein einer neuen Familie von Abwärtswandlern, basiert der CAT4201 auf einem von Catalyst patentierten Schaltregleralgorithmus. Mit Versorgungsspannungen von bis zu 24V vereinfacht die neuartige Architektur die Systemkomplexität, verbessert die Effizienz und ermöglicht es, den geregelten LED-Strom von bis zu 350mA über lediglich einen externen Steuerwiderstand RSET einzustellen. Im Vergleich zu Linearreglern bietet der CAT4201 eine einfachere und erheblich kleinere Alternative für die Ansteuerung von High-Brightness LEDs in Applikationen mit Abwärtsregelung und macht spezielle Wärmesenken überflüssig. Zudem werden mit dem im Baustein integrierten Überspannungsschutz bei Lastabwurf (Load-Dump Protection) Überspannungstransienten bis zu 40V sicher unterdrückt, was den CAT4201 insbesondere auch für Anwendungen im Bereich der Innen – und Außenbeleuchtung für Kraftfahrzeuge optimiert. Ein Referenzdesign gibt es bereits aus dem Bereich Sicherheitsbeleuchtung im Straßenverkehr. Die patentierte Schaltreglerarchitektur des CAT4201 erlaubt es dem Entwickler in einfacher Weise den LED-Strom über einen einzigen externen Widerstand zu definieren. Dies resultiert in einer extrem niedrigen bausteininternen Verlustleistung wodurch CAT4201 in einem sehr kleinen 5-Pin TSOT-23 Gehäuse, ohne Wärmesenke, untergebracht werden kann. Mit einer maximalen Schaltfrequenz des Bausteins von 1 MHz können zudem kostengünstige Drosselspulen kleiner Bauform eingesetzt werden. CAT4201 Kurzübersicht: LED-Strom bis zu 350mA Kompatibel zu 12V und 24V Systemen Unterdrückt Transienten bis zu 40V Ansteuerung und Dimming über einen einzigen Baustein-Pin Leistungseffizienz bis zu 94% Treibt bis zu 7 LEDs in Serie (für 24V Systeme) TSOT-23, 5-Pin Gehäuse Typische Applikation: Soweit die Theorie, Zeit den kleinen Superbaustein mal in der Praxis zu testen. Das TSOP23-5 Gehäuse ist doch kleiner als ich dachte.

 Leddriver CAT4201 für Highpower Leds

Für jemanden der sich das Herstellen und Bestücken der Platine nicht zutraut kann ich eine bestückte und geprüfte Platine zur Verfügung stellen. Wer keine Möglichkeit hat Platinen herzustellen kann die Platine oder einen Bausatz mit allen benötigten Komponenten bekommen - EMail an mich.

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Die Rückseite des CAT4201 Ledtreibers. Eine kleine, günstige und perfekte Lösung zum Betrieb von 1 bis 5 High-Power- Leds. Auf der linken Seite wird die Versorgungsspannung von 8V bis 24V angeschlossen, der obere Pin ist der PWM Eingang. Er läßt sich direkt von einem Ausgang eines ATmega oder ATtiny ansteuern. Der 47k Widerstand wird nur benötigt, wenn der PWM-Eingang nicht beschaltet wird. Rechts werden eine oder mehrere HighPower Leds angeschlossen. Der Ledstrom beträgt bei meiner Schaltungsauslegung 300mA und wird durch den Widerstand R1 (10k) eingestellt. Bei 16V Eingangsspannung und 300 mA Ledstrom beträgt die Stromaufnahme der Schaltung 80mA. Bei 12V sind es 100 mA. Bei 9.0V 130 mA. Bei 20V 60mA. Bei der der Verwendung von Aluschinen für die Leds sollten alle 5 Leds ein CAT-Treiber gesetzt werden. Das verwendete Schaltnetztteil sollte 24V haben. Ich habe für meine Wohnzimmerbeleuchtung alle 10cm eine Cree XP-G R4, weiß mit 325 Lumen in ein Aluprofil aus dem Bauhaus geklebt. Das heißt, pro Meter Alu brauche ich zwei Ledtreiber, bei 3m für den Wohnzimmerschrank sind es 6 Ledtreiber. Als nächstes werde ich die Edison EdiLine II 6W COB Module ELAW-5AA0-B00 in Chip-on-Board-Technologie verwenden. Die PWM Eingänge aller CAT-Treiber sind einfach verbunden. Die Helligkeit dieser Konstruktion ist gewaltig. Ein ATtiny 85 mit TSOP6238 sorgt für die PWM Ansteuerung. So lässt sich die Beleuchtung bequem von der Couch mit einer Universalfernbedienung regeln.   Weniger geht nicht.
neuer Ledtreiber bis 900 mA
30.09.2012 Dimmbare Hochleistungs- Konstantstromquelle für LEDs Wem die 350 mA des CAT4201 nicht mehr reichen, der  sollte sich den neuen Ledtreiber ansehen. Er hat beachtliche Leistungsdaten, bei einer Größe von nur 11x24 mm. Das Herzstück des Treibers ist der ZXLD1366 ein “HIGH ACCURACY 1A, 60V LED DRIVER WITH AEC-Q100”. Wir verwenden den ZXLD1366ET5TA im TSOT25 Gehäuse. Das Modul kann  einzelne  LEDs  oder  mehrere  in  Serie  verbundene  LEDs,  je  nach  Eingangsspannung, mit einem  konstanten Strom von 100 mA bis 900mA  versorgen. Durch den hohen  Wirkungsgrad  und  die dadurch geringe  Wärmeentwicklung  lässt es sich ohne Kühlkörper bis 700 mA betreiben. Das Modul ist Dauerkurzschlussfest und hat einen thermischen Überlastschutz am Ausgang. Es ist analog und mittels PWM dimmbar. Bei unseren Mikrokoptern kann man den DIM-Eingang  direkt über J16/J17 schalten. Für allgemeine Lichtanwendungen wird der DIM-Eingang mit Hardware PWM aus einem Mikroprozessor angesteuert oder einfach offen gelassen, dann lässt das Modul die angeschlossenen Leds dauerhaft leuchten. Für meine Wohnraumbeleuchtung verwende ich pro Ledtreiber eine LED Leiste mit 6 Nichia LEDs (NS6W183AT-H1), mit einer Lichtfarbe von 6500k und einem CRI 90+ bei einer Spannung von 24V. Zwei Einheiten liefern bei je 700 mA 2052 Lumen - gewaltig viel Licht. Vier Einheiten sind bei mir auf einer Aluminiumprofilschiene montiert. Durch den hohen CRI Wert (Color Rendering Index) von über 90 erreicht man so im Wohnbereich eine hervorragende Farbtreue.   
Die Beschaltung des ZXLD1366ET5TA kommt mit wenigen Bauelementen aus.
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