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LED恒流驱动简介

一直以来,汽车的刹车灯、转向信号灯、倒车灯以及车尾雾灯都采用21W到27W、亮度为280至570流明的钨丝灯泡作为光源。车尾灯、泊车灯、车侧显示灯以及转向信号闪灯采用4W至10W、亮度为40至130流明的钨丝灯泡,汽车头灯则采用高亮度的氙气荧光管(HID)。但在汽车照明中,越来越多地采用
LED作为光源。尾部中央高位刹车灯是最早采用LED的汽车灯。另外,在车灯市场上,其他车外照明和指示灯如刹车灯、转向信号灯以及车内照明灯都已改用
LED灯泡。近年来,车外照明灯,如白天行车灯(DRL),以及车头近光灯都开始改用LED灯泡。预计汽车大灯也会很快改用高亮度LED灯。此外,在车身内部,一些车内显示器的背光也开始采用LED作为光源,如仪表盘以及TFT显示器。

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精确的电流控制是高效LED照明方案所必须的,种类繁多的LED驱动器能帮助工程师优化这些LED照明设计。那么在设计基于这些降压或者升压转换器的大功率LED驱动电路时,应注意哪些问题呢?本文探讨采用Zetex的ZXSC310、美国国家半导体的LM3410和德州仪器的TPS61160/1等升压转换器时应注意的设计问题。

由于LED是特性敏感的半导体器件,又具有负温度特性,因而在应用过程中需要对其进行稳定工作状态和保护,从而产生了驱动的概念。LED器件对驱动电源的要求近乎于苛刻,LED不像普通的白炽灯泡,可以直接连接220V的交流市电。LED是2~3伏的低电压驱动,必须要设计复杂的变换电路,不同用途的LED灯,要配备不同的电源适配器。国际市场上国外客户对LED驱动电源的效率转换、有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容的要求都非常高,设计一款好的电源必须要综合考虑这些因数,因为电源在整个灯具中的作用就好比像人的心脏一样重要。

汽车LED照明系统的优点

根据市场研究机构的预估,到2015年中国LED通用照明需求将达100亿美元,2020年将达220亿美元。LED照明逐步取代传统照明是大势所趋。不过,LED通用照明有许多挑战,如功率密度、功率因数校正(PFC)、空间受限和可靠性等。安森美半导体致力于为LED照明提供宽广阵容解决方案,推出各种符合最新L
ED照明标准的产品,包括用于通用照明的AC-DC LED驱动电源方案。

从小闪光灯到舞台照明系统的这些应用中,高亮度LED相比传统光源,具有更高效率、更长使用寿命和更小尺寸,还可以实现一些特殊的效果,如调光、排序和闪烁。精确的电流控制是高效LED照明方案所必须的,种类繁多的LED驱动器能帮助工程师优化这些LED照明设计。

LED驱动电源把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。LED电源核心元件包括开关控制器、电感器、开关元器件(MOSfet)、反馈电阻、输入滤波器件、输出滤波器件等等。根据不同场合要求、还要有输入过压保护电路、输入欠压保护电路,LED开路保护、过流保护等电路。

白光LED的色温约为6000K,视觉上几乎等同于自然光。由于人眼区分颜色的能力在自然背景条件下是最好的。在晚上,人眼只有在自然的色彩情况下,对景物或马路边沿才有很好的区分能力。

通用照明挑战及交流主电源供电LED驱动器拓扑

照明用大功率LED能产生足够的光通量,当这些器件组成大小合适的阵列后,可用于闪光灯、房间照明、室外照明以及电子指示牌等应用中。一系列驱动器件能维持大功率白色LED中的驱动电流远远超过1A。

LED的恒流驱动

LED
灯的平均寿命比钨丝灯以及高亮度荧光灯管长,而且更加稳定可靠。如可以减少出故障的几率,同时无需频繁地更换灯泡,省却了很多麻烦。而且采用LED可以节省更多的能源。LED灯外形更小,更容易装入灯座内,在占用更少空间的同时,更容易配合时尚的灯饰设计。更为重要的是,LED刹车灯的启动速度更快。
LED刹车灯的点亮时间仅为50ms左右,比钨丝灯泡的启动时间快大约250ms,从而降低了被尾随车辆碰撞的危险。另外,LED是固态光源,可以承受更大的震动。

由于LED总光效要求及散热限制,能效对低功率应用尤其重要;许多情况下,即使是较低功率应用也要求功率因数校正和谐波处理;在空间受限应用中,特别是替代灯泡应用,要求有很高的驱动功率密度;总体电源可靠性对整个灯的寿命非常重要;宽输入电源电压范围应支持高达277
Vac;兼容TRIAC调光等要求。此外,LED通用照明还要符合演进的标准及安全规范,如“能源之星”和IEC要求。

驱动电流决定了LED的光输出,因此阵列中所有LED必须以恒流驱动,以确保终端产品发光均匀、合适。为确保电流均匀,常将LED串联起来。LED正向压降也必须同时考虑。LED串中每个LED都有各自的正向压降VF。VF通常在3.4V左右,最小变化范围为2.5~4V(或更高)。

用LED作为显示器或其他照明设备或背光源时,需要对其进行恒流驱动,主要原因是:

驱动LED灯的技术要求

根据应用要求(尺寸、能效、功率因数、功率、驱动电流)不同,以交流主电源驱动LED有多种拓扑。安森美半导体提供各种电源方案,可用于各种照明应用。

用作LED驱动器的升压转换器
为获得驱动一定数量的串联LED所需的足够电压,可采用升压转换器来提高电池供电应用的电压。这些应用包括闪光灯或者带LED背光显示的便携式设备。另一方面,在诸如电子告示牌或者交通标志这些需要大量LED的应用中,驱动器拓扑结构的输出电压可能高达40V。

  1. 避免驱动电流超出最大额定值,影响其可靠性。

  2. 获得预期的亮度要求,并保证各个LED亮度、色度的一致性

由于LED的亮度与流过的电流成正比,所以需要恒定的电流源来驱动LED。在任何情况下,流过LED的电流要保持恒定,才能确保LED亮度的一致性。另外还需要在任何情况下都能将纹波电流控制在可接受的水平。所以说LED驱动器的设计属于电源转换电路设计,其特点是恒流输出而非恒压输出。

图1:不同交流主电源供电LED驱动器拓扑结构

此外,也可以使用一个或多个多通道驱动器IC。在这些器件中,通道之间的电流匹配必须非常接近,以防止不同LED串之间的亮度不同。例如,最新的多输出驱动器在现代大功率LED光输出容差内的电流匹配就非常好。

3.能有效的避免雷击,电网的浪涌,过电流,过电压的保护,使LED寿命提高。

在LED驱动器设计中,必须增加阻塞电路,为防止电源反向操作提供保护。我们会遇到的另外一个挑战是要在汽车冷启动或负载断电的情况下确保LED能够正常工作。在正常操作的情况下,小轿车的电池供电电压介于9V与16V之间(例如12V系统总线),而大货车的电池供电电压则介于18V与32V之间(例如24V系统总线)。在出现负载断电或冷启动的情况时,电池的输入电压范围会与正常的范围有很大的出入。

安森美半导体LED通用照明AC-DC解决方案

许多希望设计小尺寸、高效率LED照明应用的设计人员都很关注工作电压非常低的产品。Zetex公司的ZXSC310驱动器是一款恒流升压转换器,其输入电压低至0.8V,在电池电压下降的情况下也能为LED提供恒流。该器件可被用来提升低电压电源以驱动标称VF为3.4V的大功率LED。

存在问题:

在发电机运行期间,如果电池的供电被突然截断,此时发电机会继续发电,使用发电机供电的电容等用电部分就会出现电压突然增高的现象,如果不采取保护措施,将会损坏用电器。如果LED的驱动不是恒流驱动,LED的电流就会有所变化,造成LED的亮度变化,这就是为什么目前的汽车灯会存在闪烁现象。下面是一个负载断电测试的一个定义,用来模仿负载突断的一些情形。不同的汽车厂商采用不同的标准,因此负载断电测试的定义也各不相同,图1
只是其中一个案例。

1) 功率因数校正方案

ZXSC3在闪光灯及小型便携式设备中的控制LED背光应用中非常有用。它的一个外部引脚控制正常工作或者5μA关闭模式,或者将其连接到脉宽调制(PWM)信号以控制LED调光。

要处理好散热问题,散热问题没有处理好就会影响LED寿命。

尽管负载突降会造成负载电压升高,但大部分先进的交流发电机都配备了中央控制式负载断电箝位电路。12V总线系统的参考电平会被限制在35V到42V之间,而24V总线系统的参考电平会被钳定在50V到60V之间。

采用安森美半导体的NCP1611或NCP1612的160
W功率因数校正(PFC)升压方案采用非隔离升压拓扑,轻载能效高于传统CrM
PFC;无须额外元件,可靠性及安全性高。该方案采用电流控制频率反走(CCFF)CrM,有升压或旁路二极管短路保护、引脚开路/短路保护、优化的瞬态响应、软过压保护、输入欠压检测、低总谐波失真配置、过热关闭等特性。

美国国家半导体(NS)的LM3410也是一种用于低压设备的升压转换器。该转换器能将2.7~5.5V的输入电压转换为3~24V的输出电压,可用在显示背光和其它便携应用中。

目前LED均采用直流驱动,因此在市电与LED之间需要加一个电源适配器即LED驱动电源。它的功能是把交流市电转换成合适LED的直流电。根据电网的用电规则和LED的驱动特性要求,在选择和设计LED驱动电源时要考虑到以下几点:

在天气寒冷的时候,启动装置会令电池供电电压大幅下跌,图2显示“冷启动”测试的典型波形。

这类PFC方案还包括NCP1607、NCP1608、NCP1615和NCP1654(非隔离升压);NCL30000(隔离单级反激、非隔离降压);NCL30001(隔离单级反激);NCL30002(非隔离降压);NCL30060(单级反激或降压)。

在非电池供电应用中,采用升压驱动器能实现用LED灯替换对室内的压卤素灯。例如德州仪器的TPS61160/1升压转换器可以将标准低压卤素灯用的标称为12V的直流电源电压,提高到可驱动6个或10个白色LED的高达18V的输出电压。

1.高可靠性

“冷启动”测试的典型波形

以NCL30000为例,“平均电流稳流”拓扑可以选择两种配置,一种是降压配置(包含抽头电感降压配置);另一种是降压-升压配置,电感没有与LED串串联,输入电流波形或失真与输出压降无关。它可进行初级可控硅调光,适用于隔离和非隔离方案,隔离方案能效80-85%。

图(a)是采用TPS61161来驱动10个LED的电路图。TPS61161集成了40V/0.7A
N沟道MOSFET开关。它的调光控制引脚可用作单线数字接口或者作为PWM输入,这样设计人员就可以实现各种控制模式。

特别像LED路灯的驱动电源,装在高空,维修不方便,维修的花费也大。

由于LED驱动器的输入供电端连接电池的输入端,因此像刹车灯这类涉及驾驶安全的汽车灯必须不受负载断电及冷启动的影响,甚至必须能够在这种情况下继续正常运行。在典型的情况下,12V总线系统的输入范围为6V到42V,24V总线系统的输入电压范围为12V到60V。

2) 初级端控制离线方案

图:(a) 采用德州仪器的TPS61161升压转换器来驱动10个LED的电路图;(b)
美国国家半导体公司的LM3406降压转换器可以提供恒流LED控制。

2.高效率

LED驱动技术

初级端稳流(PSR)也称初级端控制。初级端控制离线LED驱动器不使用光耦,具有±1%(典型值)的精密LED稳流精度、宽VCC范围、高能效准谐振控制、强固的保护特性组合,以及宽工作温度范围(-40至+125℃);支持反激及降压-升压拓扑,带无源PFC输入的功率因数约0.9;该系列可应用于LED灯泡替代、离线LED驱动器、嵌灯、室内/室外重点照明及任务灯及LED电子控制装置。

用作LED驱动器的降压转换器

LED是节能产品,驱动电源的效率要高。对于电源安装在灯具内的结构,尤为重要。因为LED的发光效率随着LED温度的升高而下降,所以LED的散热非常重要。电源的效率高,它的耗损功率小,在灯具内发热量就小,也就降低了灯具的温升。对延缓LED的光衰有利。

电阻限流是LED驱动方法之一,其优点是成本较低、设计简单;缺点是电流会随着正向电压和驱动电压的不同而改变,所以LED发出的亮度会改变。当电池电压比较高时,驱动的效率很差,因为此时大部分的功率会消耗在电阻上。此外,限流电阻会产生很大的热量,导致散热的问题。所以这是一个简单、但并不是一个最高效的方法。

图2:初级端控制离线方案

大多数普通照明用的驱动器都被设计成用工作在较高的直流电压下,这些直流电压从主电压转换过来,范围为大约5V到30V或更高。例如,NS的LM3406是一种自给型(self-contained)降压稳压器,输出范围为6~32V,可提供高达1.5A的正向恒电流。如图(b)所示的典型应用电路带有设定LED电流的外部电阻,以及用于PWM调光的专用输入引脚。

3.高功率因素

第二种方法是线性稳流器,也叫恒流源。它的优点是设计简单、电流恒定;缺点是效率很低,而且随着输入电压的升高,线性芯片承载的压降也就越大,所以线性芯片也会产生很大的热量。但它改善了电阻限流方法中电流波动的缺点。

可供选择的器件有NCL30080A/B、NCL30081A/B、NCL30082A/B和NCL30083A/B(无源PFC控制);NCL30085A/B、NCL30086A/B、NCL30087A/B和NCL30088A/B(有源PFC控制)。其调光控制包括非调光、3步/5步调光、模拟/数字、双向可控硅/后缘触发调光等。

Zetex
ZXLD1350也是一种类似的降压稳压器,输入电压为7~30V,能为LED提供高达350mA的电流。它提供一个外部引脚进行电流调节。这个引脚支持PWM调光信号或简单的直流电压,以便将输出调节由外部传感电阻设置的电压值上下。

功率因素是电网对负载的要求。一般70瓦以下的用电器,没有强制性指标。虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大,但晚上大家点灯,同类负载太集中,会对电网产生较严重的污染。对于30瓦~40瓦的LED驱动电源,据说不久的将来,也许会对功率因素方面有一定的指标要求。

除了以上两种方法,还有一种开关电源式的驱动方法。表1是三种不同方法的比较,用开关电源作为LED驱动的方法具有很高的效率,而且电流恒定。由于开光电源转换器的效率较高,因此被越来越多的车灯生产商使用。其最大的缺点是设计线路要复杂些,而且成本相对较高。

3) AC-DC开关稳压器

多通道和多驱动器电路设计

4.驱动方式

三种LED驱动方法比较

安森美半导体针对隔离反激式和非隔离式转换器的开关稳压器包括NCP1010、NCP1011、NCP1012、NCP1014/15、NCP1027/28、NCP1072/5、NCP1076等。这些器件均为电流模式,峰值电流限制从100
mA至800
mA。这些方案集成了MOS管,适用于隔离和非隔离应用,支持次级PWM调光、模拟调光或双亮度等级调光,能效高达75-80%。

利用降压稳压器可驱动的LED数量取决于最大输出电压。对于电子指示牌或舞台灯光这样的大型LED阵列,可能需要多个驱动器,每个驱动器控制一串LED。

现在通行的有两种:其一是一个恒压源供多个恒流源,每个恒流源单独给每路LED供电。这种方式,组合灵活,一路LED故障,不影响其他LED的工作,但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电,LED串联或并联运行。它的优点是成本低一点,但灵活性差,还要解决某个LED故障,不影响其他LED运行的问题。这两种形式,在一段时间内并存。多路恒流输出供电方式,在成本和性能方面会较好。也许是以后的主流方向。

汽车照明中为什么要用到升压/降压LED驱动器呢?这是因为电池电压是波动的,在电压波动时,我们需要保持流过LED的电流恒定,升压/降压LED驱动器可以确保无论输入电压高于还是低于输出电压,电流都能保持恒定。这保证了在负载断电和冷启动的时候,和安全有关的照明灯可以保持恒定的亮度。另外,多样化的
LED汽车照明应用也需要不同的LED驱动器拓扑结构。部分汽车灯生产商希望能够有一个LED驱动平台可以适用于不同灯光系统的不同LED配置。升压/降压LED驱动器是大部分高亮度汽车灯光系统的理想驱动器解决方案。

4) 用于高压LED串的高功率因数升压方案

另一种选择是采用多通道驱动器。TI的8通道TLC5917驱动器每通道都可提供高达120mA的电流。该器件还提供8个经过调节的电流端口,可在高达17V的电压下工作。通道之间的输出电流精度优于±3%,以有效确保不同LED串的光输出均匀。

5.浪涌保护

LM3423(图3)是NS公司一款升压/降压LED驱动器芯片,它不仅可以提供快速的调光控制、可靠的保护和故障显示等功能,还可以配置升压、浮动降压及浮动的升压/降压LED驱动器,满足不同的LED车载驱动的要求。

高压多结点LED正变得更加常见,因为供应商趋向更好地优化LED以提升系统总光效,并引入更加专用化的LED。这些LED每封装的正向电压可达24至200
V,可以优化用于定点照明、全向照明或线性照明。为了以低元件数量及标准现成电感实现此目标,电路中使用了NCP1075单片高压开关稳压器及高精度的NCP4328A恒流/恒压控制器。

此外,IC之间的精度由于±6%,能使设计人员使用多个TLC5917驱动器驱动更大的LED阵列。该驱动器内置了开路负载、短路负载以及过温保护,可指示大型LED阵列中的器件故障。

LED抗浪涌的能力是比较差的,特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。有些LED灯装在户外,如LED路灯。由于电网负载的启甩和雷击的感应,从电网系统会侵入各种浪涌,有些浪涌会导致LED的损坏。因此LED驱动电源要有抑制浪涌的侵入,保护LED不被损坏的能力。

LM3423升压/降压应用原理图

该方案能效高于90%,具有20
ms的快速启动时间、LED开路保护、可使用现有电感、功率因数高于0.95,以及采用NCP1075时功率能力大于10
W的特性,应用主要是LED灯泡及灯管、低功率光源及灯具、电子控制装置和LED驱动器。

随着大功率LED不断进入各种照明应用中,还将有更多先进的驱动器出现,以实现更高驱动电流和更简单的控制,允许设计人员在他们的目标应用中自由地选用最佳数量的LED。

6.保护功能

用于LED背光系统的升压LED驱动器

图3:高压LED串高功率因数升压方案

编辑:LC-HY

电源除了常规的保护功能外,最好在恒流输出中增加LED温度负反馈,防止LED温度过高。

在一般的应用情况下,我们都会采用升压恒流LED驱动器驱动多串数量较多的LED,采用这种配置的LED背光系统可为汽车仪表板及导航系统显示器提供背光。另外,汽车仪表板显示器必须加设调光控制功能,以便控制LED背光灯的亮度。如在周围环境较光亮时可以调高亮度,而在周围环境较暗时,可以调低亮度,以防驾驶者的眼睛无法适应急剧的亮度转变,影响驾驶安全。此外,具有PWM调光功能的控制器必须具有很好的对比度,即具有很好的线性调整度。

5) AC-DC开关控制器

7.防护方面

PWM信号是串脉冲信号,我们可以通过切换电流开关来控制脉冲的发射,令LED发出超过100Hz的闪光,这样在视觉上我们就会觉得亮度已减,因为人眼会将亮度过滤/平均化。调光功能的好坏是通过调光的占空比来实现的,如果器件的占空比很小,那么调光的范围就会较大,具有更好的线性度。通常有两种方法:一种是模拟的信号调光,另一种是PWM信号的调光。由于模拟调光是通过改变LED的电流实现的,当
LED的电流改变的时候,LED的颜色也会发生变化,所以我们通常会选用PWM调光作为亮度控制方法。采用这种方法时,LED要么导通,要么关断,不会使
LED的颜色发生变化。

针对隔离和非隔离降压、降压/升压转换器的开关控制器有固定频率的NCP1200、NCP1203、NCP1218、NCP1219、NCP1230、NCP1234/6、NCP1237/8、NCP1250/1/3;还有准谐振的NCP1207A、NCP1308、NCP1337/38、NCP1377、NCP1379/80和NCP1336。针对非隔离降压转换器的开关控制器则有LV5011MD、LV5012MD、LV5026MC、LV5029MD、NCL30002和NCL30105。此外还有谐振半桥变换器的开关控制器NCP1392/3、NCP1398及开关组合控制器NCL30051和NCL30030。

灯具外安装型,电源结构要防水、防潮,外壳要耐晒。

LM3423可支持快速调光控制以及“0”停机电流功能,适用于汽车导航系统显示器以及仪表板的LED背光系统(图
4)。它可以确保流过每个灯的电流是一致的,在LED下方串接了一个MOS管作为调光控制的开关。其中,nDIM引脚负责执行输入欠压锁定以及PWM调光功能。每当输入PWM信号时,DDRV引脚便会驱动DIM
N-FET,命令串联在一起的LED进行快速开关,以便控制亮度,调光控制频率可以高达50kHz。

图4:采用NCL30030的AC-DC开关控制器LED驱动方案

8.驱动电源寿命要与LED寿命相匹配

LM3423升压LED驱动器

6) 离线降压LED驱动器

9.要符合安规和电磁兼容要求

展示的是调光效果对比,可以看到,在很低的占空比条件下,可以保持同样的开关,流过LED的电流是恒定的。图中显示的调光占空比是0.5%,输入电压为12V,LED的电流为100mA,驱动的数目为每串10个LED。这里的调光频率选择的是230Hz,当周围环境的亮度变暗时,汽车显示器的LED背光便会调低灯光的亮度。如果占空比很小,那么亮度就可以调得很低,在环境亮度很暗的时候,就不会觉得仪表盘的亮度很刺眼。

NCL30002是支持高功率因数或低纹波降压拓扑的高能效CrM控制方法,具有485
mV峰值电流感测精度±2%(典型值)、低至24 μA(典型值)的启动电流;最大Vcc达20
Vdc;带有500 mA源/800
mA汲MOSFET门极驱动器;宽工作温度范围-40至+125℃。其应用有LED灯泡(包括小型蜡烛灯)替代、嵌灯、室内/定外重点照明及任务灯。

按驱动方式进行分类

使用传统的升压模式的驱动器时会面临一个问题:不管控制器驱动工作与否,其输入和输出之间都一个通路,这种情况下,输入端的电池会对负载有个直流的通路,会造成漏电。当用于车载照明时,汽车在长时间不用的时候,有这个通路就会对电池进行放电。再次启动车辆时,就会发现电池没电了。另外一个问题是,输出端出现短路的时候,会对电池进行放电。即使主开关已经关闭,也不会对输出端的漏电产生影响。针对这种情况,要在输出端加入保险丝,防止出现短路。利用
LM3423可以解决这个问题,有效延长电池的使用寿命。若LED串与地连接,形成短路,由FLT引脚负责驱动的输入端P-FET会随即被关闭,从而令输入路径成为开路,避免了漏电问题。

图5:采用NCL30002的小型设计

(1)恒流式

7) 非隔离离线降压控制器

恒流驱动电路输出的电流是恒定的,而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化,负载阻值小,输出电压就低,负载阻值越大,输出电压也就越高;

LV5026MC是一款非隔离离线降压控制器,支持不同调光控制(TRIAC、模拟及PWM)、可选择开关频率(50
kHz或70
kHz)、低噪声开关系统;具有短路保护、软启动和内置TRIAC稳定功能。应用包括壁灯、任务灯、台阶灯和LED灯泡替代。

恒流电路不怕负载短路,但严禁负载完全开路;

图6:非隔离离线降压控制器

恒流驱动电路驱动LED是较为理想的,但相对而言价格较高;

8) 可调光LED驱动器

应注意所使用最大承受电流及电压值,它限制了LED的使用数量。

LV50xx中的LV5026MC、LV5029MD、LV5011MD和LV5012MD都是可调光LED驱动器。以LV5011MD和LV5012MD为例,两者开关频率均为70
kHz,可提升功率因数,具有、外部调节参考电压、过压保护、过热关闭功能。两者的不同之处在于调光模式,均可用于小型可调光LED灯泡、离线LED驱动器和嵌灯。

(2)稳压式

图7:可调光LED驱动器

当稳压电路中的各项参数确定以后,输出的电压是固定的,而输出的电流却随着负载的增减而变化;

9) 非隔离线性LED驱动器拓扑的恒流稳流器(CCR)

稳压电路不怕负载开路,但严禁负载完全短路;

一种是低电流LED串驱动器CCR NSIC2020 (120 V, 20
mA),其交流电压上升时电流仍保持恒定,达到LED阈值电压后导通无延迟,低电压时LED亮度高,可防止LED受电压浪涌影响。另一种用于低成本T5
LED灯管,采用CCR NSIC2050 (120 V, 50
mA)LED驱动器,可直接交流驱动LED,无漏电流,稳流可保护LED。

以稳压驱动电路驱动LED,每串需要加上合适的电阻方可使每串LED显示亮度平均;

图8:低成本T5 LED灯管电路

亮度会受整流而来的电压变化影响。

10) 用于街道及区域照明的LED电源

LED恒流IC芯片大盘点

替代高强度气体放电灯(HID)或高压钠灯(HPS),要使用大LED阵列。根据终端产品不同,LED可配置为不同结构。一种方法是将交流输入电压转换为直流稳压输出,并为多个并联LED灯条供电。另一种方法是提供稳流恒流来直接驱动LED,省去灯条中内置的线性或DC-DC转换段。

韩国LDT

图9a:方法1 — 将交流输入电压转换为直流稳压输出

LD1016 16位最大90mA LED屏幕、护栏灯管恒流驱动IC

第二种方法旨在配合“能源之星”1.1版光源规范,其特点包括:通用输入范围90 –
265 Vac(更改元件可支持305 Vac);最大输出功率60
W(更改元件NCL30051最高支持250
W功率);功率因数PF大于0.9(50-100%负载,带调光);谐波含量遵从IEC61000-3-2
class C标准;Iout = 1000 mA/Vf = 35至45
V条件下,能效大于90%;恒流输出电流范围0.7 – 1.5 A;输出电压范围35 – 50
V;输出开路及短路保护、过温保护、过流保护-自动恢复、过压保护-输入(OVP大电压)等保护特性。

LD1048 48位内置PWM高灰阶LED恒流驱动IC

图9b:方法2 –提供稳流恒流来直接驱动LED

LD1071 16位内置PWM高灰阶LED恒流驱动IC

总结

LD1018 高精度16(位间1.5%,片间3%)恒流驱动IC

安森美半导体利用在电源管理、高能效电源及封装方面的核心专长及优势,为LED照明应用,特别是通用照明提供了符合各种规范要求控制和驱动器件。这些方案采用独特的LED驱动电源架构、模拟及调光技术、反激转换器及非隔离拓扑,适用于各种通用照明应用,为这些设备的实现提供了丰富的选择。

SIPEX

编辑:刘海

SP6682 为白色LED配置的高效电荷泵调节器

SP6683 平行结构配置的高功率LED驱动器

SP6685 用于照相机闪光灯的电荷泵LED驱动器

SP6686 400mA降压/升压电荷泵LED驱动器

SP6687 4信道电荷泵白色LED驱动器

SP7680 多通道并行背光源

IR 国际整流器公司

IRS2540 200V市电直驱1W多颗LED驱动IC,500mA

IRS2541 600V市电直驱1W多颗LED驱动IC,500mA

台晶科技

T6309A 手机背光

T6309B 手机背光

T6313A 手机背光

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