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RGBW LED 드라이버를 사용한 LED 인간-기계 인터페이스 설계 향상


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제품들이 점점 지능적이 되고, 서로 연결되고 있다. 스피커, TV, 냉장고, 셋톱박스, 연기 탐지기와 같은 기기들은 더 이상 자리에 그냥 있기만 하는 물체가 아니다. 사용자는 원격으로 또는 음성 깨우기를 이용하여 이러한 기기들을 제어할 수 있다. 기기는 이전보다 훨씬 더 똑똑해졌으며, 이는 기기가 향상된 인간-기계 인터페이스를 필요로 한다는 것을 의미한다.

LED 링, LED 매트릭스 또는 RGB LED 조명과 같은 발광 다이오드(LED) 표시등은 빛을 움직이거나 깜박이는 등 패턴을 변경하여 사용자와 상호작용한다. 그림 1은 일부 패턴 예를 보여준다.

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그림 1: 인간 기계 인터페이스에 사용되는 LED 예

매우 친숙한 인간-기계 인터페이스를 구현하려면 다음과 같은 요소들이 중요하다.


  • 사용자의 요청에 색상이 변하는 완벽한 컬러 믹싱

  • 부드러운 LED 밝기: 낮에 너무 어둡지 않고 밤에 너무 밝지 않은 밝기

  • 빛을 움직이거나 깜박이는 것과 같은 뛰어난 동적인 변화 효과

  • 배터리로부터 전력을 공급받는 경우 전력 효율적인 구동


얼핏 이 목록들은 만만치 않게 보이지만 훌륭한 LED 효과를 생성하려면 다음의 주요 기능을 갖춘 스마트 LED 드라이버만 있으면 된다.

  • I2C와 같은 적절한 통신 프로토콜을 통해 여러 채널을 구동할 수 있는 기능. 마이크로컨트롤러(MCU)가 많은 범용 입/출력을 사용하지 않으면서 디바이스에게 말하고 각각의 채널을 독립적으로 제어할 수 있다.

  • LED 밝기를 변경하는 고분해능 펄스폭 변조(PWM) 제어

  • 매우 낮은 무부하 전류와 적절한 절전 모드

  • 스피커와 함께 많은 LED 표시등이 사용되므로 가청 잡음을 피하기 위한 고주파수 펄스 폭 변조


그림 2에 보이는 TI의 LP50xx 멀티채널, RGB LED 드라이버 제품군은 이러한 기능 목록에 매우 적합하다.

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그림 2: LP50xx 제품군 기능 블록

디바이스는 채널당 29kHz로 인간의 가청 주파수 이상에서 동작하는 12비트 PWM 발생기를 통합함으로써 가청 잡음 없이 부드럽고 선명한 색상을 생성한다. 18, 24, 30, 36채널 옵션이 독립적인 컬러 믹싱과 밝기 제어를 제공한다. 또한 이 LED 드라이버는 절전 모드를 통합하고 있어 전력 소모를 획기적으로 줄여주고 대기 모드에서 전체 시스템 효율을 향상시킨다.

LP50xx 제품군을 사용하면 휴대용 전자기기, 빌딩 자동화, 가전제품과 같이 인간-기계 인터페이스를 사용하는 애플리케이션에서 매끄럽고 부드럽게 움직이는 효과를 얻을 수 있다.

추가 리소스

"다양한 LED링 조명 패턴" 레퍼런스 디자인을 사용하여 설계를 바로 시작할 수 있습니다.

TI 트레이닝 "LP50X LED 드라이버 : 제로 가청 잡음으로 최적의 색상과 밝기를 얻으십시오."

LP5024 및 LP5018 PSpice Transient 모델을 다운로드하십시오.

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