米乐m6官网
您现在的位置:首页 > 产品展示 > LED驱动

大功率LED恒流驱动计划及实例

发布时间:2022-07-05 07:19:34 来源:米乐m6官网

  LED现在还不能大规模代替传统的照明灯具,但它们在室内外装修、特种照明方面有着越来越广泛的运用,因而把握大功率LED器的规划技能,关于开辟大功率LED的新运用至关重要。LED依照功率和发光亮度可以划分为大功率LED、高亮度LED及一般LED。一般来说,大功率LED的功率至少在1W以上,现在比较常见的有1W、3W、5W、8W和10W。已大批量运用的有1W和3W LED,而5W、8W和10W LED的运用相对较少。而大功率LED灯会在2010年上海世博会上很多运用,因而电子和照明职业都十分注重LED照明新技能的开展运用。

  恒流驱动和进步LED的光学功率是LED运用规划的两个关键问题,本文介绍大功率LED的运用及其恒流驱动计划的挑选攻略,然后以美国国家半导体(NS)的产品为例,要点评论怎么奇妙运用LED恒流驱动电路的采样电阻进步大功率LED的功率,并给出大功率LED驱动器规划与散热规划的注意事项。

  LED驱动只占LED照明体系本钱的很小部分,但它关系到整个体系功用的可靠性。现在,美国国家半导体公司的LED驱动计划首要定位在中高端LED照明和灯饰等商场。灯饰分为室内和室外两种,因为室内LED灯所运用的电源环境有AC/DC和DC/DC转化器两种方法,所以驱动芯片的挑选也要从这两方面考虑。

  AC/DC分为220V沟通输入和12V沟通输入。12V沟通电是酒店中广泛运用的卤素灯的电源,现有的LED可以在保存现有沟通12V的条件下进行规划。针对代替卤素灯的规划,美国国家半导体LM2734的首要优势是体积小、可靠性高、输出电流高达1A,刚好合适卤素灯灯口直径小的特色。

  代替卤素灯之后,LED灯一般做成1W或3W。LED灯与卤素灯比较有两大优势:(1)光源比较会集,1W照明所取得的亮度等同于十几瓦卤素灯的亮度,因而比较省电;(2) LED灯的寿数比卤素灯长。

  LED灯的首要缺点是灯火的射角太窄,本钱相对较高。但从久远来看,因为LED灯的寿数较长,所以仍是具有十分大的本钱优势。220V AC/DC转化器(例如LM5021)首要确认舞台灯和路灯商场。

  现在,LED手电筒占有了DC/DC转化器的绝大部分需求量。手电筒选用的LED功率根本上是1W,供电方法包含锂电池和镍锌电池、碱性电池等。3W 手电筒的运用一向还存在一些难点,因为3W LED灯自身需求散热,散热装置的体积大,然后在必定程度上削弱了LED灯体积小的优势。此外,因为3W LED灯的电流高达700mA,一次充电后的电池运用时间缩短。尽管如此,关于上述运用国家半导体供给LM3475、LM2623A和LM3485等计划。

  矿灯也是LED灯的首要运用范畴之一,它归于特种照明职业,需求专业的认证规范,我国对LED在矿灯范畴的运用一向都很注重。现在,LED规划职业存在对特种职业的需求知道缺乏的问题,规划中常选用一些不切实际的、别致的规划计划。例如,将LED灯和电池一同嵌入头盔,却没有考虑到矿灯特别运用环境的各种需求,这可能是形成LED在矿灯商场的运用一向没有打开局势的重要原因。

  关于矿灯LED运用,美国国家半导体供给了丰厚的DC/DC稳压器产品,包含LM3485、LM3478和LM5010。现已用户选用一颗1W的LED灯,周围再放6颗一般的高亮度LED灯,构成一种具有特别闪耀功用的矿灯。

  总而言之,LED灯在灯饰和特种照明职业有着广泛的开展前景,国家半导体为此供给完好的新式LED驱动处理方。

  恒压供电的根本电路(图1左)选用反应电阻RFB1和RFB2,当负载电流发生改变时,VFB也随之改变,DC/DC稳压器经过感知VFB的改变,使输出电压维持在一个固定的电平:V0=(VFB*(RFB1+RFB2))/RFB1 (1)

  为坚持IF稳定,DC/DC稳压器感知VFB,然后调整LED正端电压,使流经LED的电流坚持稳定。这便是使用DC/DC稳压器FB反应端完成恒压到恒流转化的原理。

  一般来说,DC/DC稳压器对VFB的改变有一个感知的规模,一旦LED选定,其作业电流IF的巨细也就确认了,所选的电阻要保证VFB落在DC/DC稳压器容许的规模内。

  以VFB等于1.25V为例,假定IF别离为15mA、350mA和700mA,采样电阻的功耗将别离小于20mW、400mW和800mW。关于1W的LED来说,采样电阻的功耗别离占到总电源耗费的2%、40%和80%。因而,采样电阻的规划对进步LED的成效至关重要,它应该选取尽可能小的数值。

  因为直接将RFB衔接FB端会形成RFB的功耗过大,所以在FB端和RFB之间放置一个运算扩大器,以扩大RFB收集到的电压VTAP(图2)。

  一般,1W大功率LED的典型作业电流为350mA,假如挑选RFB等于1欧姆,则RFB的功耗为:

  考虑运算扩大器自身的功耗,RFB及其隶属电路的功耗大约为1W LED功率的12%。这样就能在保证LED取得恒流供电的一起,将RFB的功耗降低到可以承受的水平,然后使LED两头的电压尽可能大,流经的电流也尽可能大。国家半导体依照这个原理作业的稳压器有LM2736和LM2734。

  此外,LED照明体系的光学功率不仅仅取决于LED恒流驱动计划,还与整个体系的散热规划密切相关。为缩小体积,某些LED恒流驱动体系将LED驱动电路与散热部分靠近规划,这样简单影响可靠性。

  一般来说,LED照明体系的热源根本便是LED灯自身的热源,热源太会集会产生热损耗,因而LED驱动电路不能与散热体系紧贴在一同。主张采纳下列散热办法:LED灯选用铝基板散热;功率器材均匀排布;尽可能防止将LED

  驱动电路与散热部分靠近规划;按捺封装至印刷电路基板的热阻抗;进步LED芯片的散热顺利性以降低热阻抗。

  大功率LED被称为“绿色光源”,它将向大LED电流(300mA 至1.4A)、高功率(60至120 流明/瓦)、亮度可调的方向开展。

  因为大功率LED在寿数上具有很大优势(表1),所以开展前景十分宽广,其中最被看好的照明运用是轿车、医疗设备和仪器仪表及其它特种照明环境。但这些运用对LED驱动体系规划也提出了新的要求,包含:输入电压规模一般要求为6V到24V;具有冲击负载维护、反相和过压维护;待机功耗十分低;低带隙基准以削减电流检测损耗以及具有PWM调整亮度的功用等。

  针对这些需求,美国国家半导体公司供给了全系列LED驱动器规划计划(见表2),可以为用户供给全面的LED驱动器处理计划。

  LED照明体系需求借助于恒流供电,现在干流的恒流驱动规划计划是使用线性或开关型DC/DC稳压器结合特定的反应电路为LED供给恒流供电,依据DC/DC稳压器外围电路规划的差异,又可以分为电感型LED驱动器和开关电

  容型LED驱动器。电感型升压驱动器计划其长处是驱动电流较高,LED的端电压较低、功耗较低、功率坚持不变,特别适用于驱动多只LED的运用。在大功率LED驱动器规划中,首要选用开关电容型LED驱动计划,其长处是LED两头的电压较高、流过的电流较大,然后取得较高的成效及光学功率。先进的开关电容技能还可以进步功率,因而在大功率LED驱动中运用广泛。