LED实际应用设计

1、  led实际应用设计(一)点晶功率芯片级联式全彩设计应用大功率部分: 此线路仅供参考,无意进犯任何公司及个人. 在参考设计时没有涉及实际应用当中的电源部分、接地隔离处理、光学部分、长距离级联供电、实际数据传输延时及波形频率等等,主要是围绕部分功率驱动的实际应用. 其它部分将会专门介绍,希望大家喜欢.欢迎大家的反馈意见、交流、批评及指证文中的错误. dd311 单通道大功率led 恒流驱动器 产品概述 dd311是一单通道输出的led恒流驱动器,内建电流镜与电流开关组件,是专为驱动大功率led而设计的芯片.dd311可驱动高达1安培的沈入电流(sink current),并可透过调整

2、参考输入电流(iref)来任意设定输出电流的大小.输出电流值约为100倍的iref,iref可由调整外挂电阻或偏压(bias)电压来设定.微调或使能偏压电压可校正led间的亮度不一或实现多颗led间整体亮度同时调整.芯片的输出端可承受高达36v的电压,支持多颗大功率led的串接应用.内建输出使能端(enable),可轻易地实现大功率led的高灰阶应用. 特色    最大输出电流:1a(由参考输入电流iref 设定)    最小输出电压要求:1v(当iout = 1a 时)    最大输出承受电压:36v (输出通道漏电流小于0.1ua

3、)    最大输出使能频率:1mhz    绝佳的恒流输出特性 应用    led 建筑/娱乐/景观照明    led 一般或特用照明    led 背光源应用 封装形式    to-252 请下载详细规格书:规格书dd311 1179043116.pdf dd312 单通道大功率led 恒流驱动器 具错误侦测功能 产品概述 dd312是专为大功率led应用所设计的恒流驱动器.芯片内含恒流产生电路,可透过外挂电阻来设定输出恒流值.透过芯片的使能端可以控制输出通道的开关时间,切

4、换频率最高达一兆赫(1mhz).电流输出反应极快,支持高色阶变化及高画面刷新率的应用.内建开路侦测, 过热断电,及过电流保护功能,使应用系统的可靠性大为提升. 特色    最大输出电流:1a(透过外挂电阻设定)    最大输出承受电压:18v    最大输出使能频率:1mhz    芯片工作电压范围:5 18v    过电流保护功能    过热断电功能    过热警示功能(sop8 封装具备)    led 开路检测功能(sop8 封装

5、具备) 封装形式   to-252 或 sop8(带散热片) 请下载详细规格书:规格书dd312 1179043320.pdf    cg2010a是专用为led串接级连应用设计的cmos集成电路,可提供全彩三通道led驱动,内部有信号整形、级连驱动输出、稳压器等线路.适合灯带式结构的led显示驱动应用,电流大于30ma,耐压大于9v,允许用户在5v信号不变的情况下灵活的选择led数量. 请下载详细规格书:规格书cg2010 1179043620.pdf cg2010内部集成有三端稳压器,可以3-9v直接供电,有可能超过9v时,可以串接稳压管降压,具体型

6、号可以参考我的博客:稳压器及稳压二极管选型对照表 dd313 三通道大功率led 恒流驱动器 产品概述 dd313是专为大功率led应用所设计的恒流驱动芯片.内建三个恒流输出通道,可透过三个外挂电阻分别设定输出电流值.并特别设计三个使能端,可个别独立控制三输出通道的开关时间,切换频率最高达一兆赫(1mhz).电流输出反应极快,支持高色阶变化及高画面刷新率的应用.芯片内建过热断电及过电流保护功能,使应用系统可靠性更为提升. 特色    三输出通道,可个别控制电流与色阶变化    最大输出电流:500ma(分别由三个外挂电阻设定)   

7、最小输出电压要求:0.8v(当iout = 500ma 时)    最大输出承受电压:18v    最大输出使能端频率:1mhz    芯片工作电压: 5v 18v    过电流保护功能    过热断电功能 应用    led 建筑/娱乐/景观照明    led 一般或特用照明    led 背光源应用 封装形式    sop16 或 tssop16(带散热片) 请下载详细规格书:规格书dd313 117904338

8、7.pdf dm412 三通道led 恒流驱动器 具led 开路侦测功能 芯片概述 dm412 是一颗具脉波宽度调制(pwm)输出及使能控制的led 驱动芯片,专为led 照明,装饰,大屏显示等应用而设计.每一输出通道皆可输出高达16 比特(65,536 级)灰阶的可调线性电流.芯片内含移位缓存器, 数据锁存, 三通道恒流驱动器(电流值可由相对应的三个外挂电阻调控), 以及做pwm 功能之用的内建震荡器.数据,时钟,与锁存讯号输出端均内建缓冲,支持长串接应用.内建led 开路侦测功能可帮助使用者找出led 开路的具体位置,无需加上任何外围组件.独特的输出端极性反转功能使dm412 亦能用做pw

9、m 讯号产生器,可与大功率led 驱动器(dd311/2/3)搭配,以实现大功率led 之65,536 级灰阶的颜色变化. 芯片特色    最大恒流输出:200ma (由三个外挂电阻分别控制)    最大输出承受电压: 17v    最大串行输入时钟频率: 20mhz    线性可调电流输出:65,536 级pwm 灰阶    数据/时钟/锁存讯号输出端均内建缓冲,支持长串接应用    具pwm 自由运行能力(内置振荡器可达17.5mhz,产生画面刷新率达267hz)

10、60;  锁存信号输入方式可设定为自动/手动锁存    led 开路侦测功能    输出端极性反转功能    芯片工作电压: 3.3v 5.5v 应用    led 装饰与照明    户内/外led 视频/讯息显示屏    pwm 信号产生器 封装   sop16, ssop16, tssop16 (带散热片) 请下载详细规格书:规格书dm412 1179043487.pdf dm413 三通道led 恒流驱动器 可编程pwm 输出 芯片概述 d

11、m413 是一颗具脉波宽度调制(pwm)输出及使能控制的led 驱动芯片,专为led 照明,装饰,大屏显示等应用而设计.芯片内含移位缓存器, 数据锁存, 及三通道恒流驱动器(电流值可由相对应的三个外挂电阻调控).内建振荡器可实现pwm 输出功能,最高达14 比特的灰阶.数据输出端与时钟信号输出端皆可串接至下一芯片.独特的输出端极性反转功能可与大功率led 之应用做搭配设计,增加了设计延展性. 芯片特色    最大恒流输出:100ma (由三个外挂电阻分别控制)    最大输出承受电压: 17v    最大串行时钟频率: 20mhz &

12、#160;  内置缓存,使影像数据与时钟数据串行传输至下一芯片    具pwm 自由运行能力(内置振荡器可达6.5mhz,产生刷新率达400hz)    三种pwm 操作模式:      8 位亮度数据输入 (8 位模式)     8 位亮度数据输入+6 位整体亮度调整数据输入 (14 位模式)      8 位亮度数据输入+5 位单点色偏校正数据输入 (13 位模式)    输出极性反转功能  

13、    ttl/cmos 相容输入位准      芯片工作电压: 3.3v 5.5v 应用    led 装饰与照明    户内/外led 视频/讯息显示屏    pwm 信号产生器 请下载详细规格书:规格书dm413 1179043559.pdf 那现在我们看上面的参考设计芯片方案,可以做什么样的产品出来.实际上目前所有的级联方式的产品是都可以设计,简单的参考设计加上您的丰富想象力,未来的led灯饰大作,即将诞生在您的手中. 声明: 以下照片完全来至网上匿名搜索,

14、照片版权仍属于原作者,本人不享有任何权利.复制到本页主要的意思是这些产品可以使用本参考设计线路表现出来,并不等这些产品就是这样设计的. 仅限于大家交流学习,不得商用,本人不对其他人作为商用负责. led实际应用设计(二)美国catalyst半导体公司led参考设计        美国catalyst半导体公司1985年成立,1993年于纳斯达克上市,一直以来致力于模拟/混合信号可编程器件的开发和应用.其中catalyst半导体公司十分专注于led driver 这一市场的开发和拓展,目前已有20几款应用于pda设备

15、,led大屏幕,led照明等领域从驱动小功率一直到大功率全系列led driver.其中catalyst半导体公司的led driver 最大的特点表现在以下几个方面:      1:低功耗,拥有quad-mode 全球专利;      2:恒流驱动精度高,驱动方式简单灵活;      3:工作效率高;      4:发热量小,可驱动更大电流. 特点: 1:封装小 2:效率高 3:宽输入电压范围6-28v 4:电流设定电阻选择容易 5:

16、驱动电流精确度高 led实际应用设计(三)-大功率路灯irs254(0,1)应用irs254(0,1)是一个高压、高频降压式转换器控制ic，用于led 的恒流控制。结合芯片内置精准的带隙基准电压源，通过连续模式的时滞滞环方法，irs254(0,1)实现了负载的平均电流控制。内置短路保护功能，可以通过简单的外部电路实现开路保护功能。外部的高压侧自举升压电路高频驱动降压式开关器件，同时为同步整流设计提供一个低压侧的驱动 器。所有的功能都在一个简单的 8 脚 dip 或者 soic封装中得以实现。 特征 · 200 v (irs2540) 和 600 v (irs2541)，半桥驱动器 &

17、#183; 微功率启动 (<500 ma) · 2% 电压参考 · 140ns 死区时间 · vcc 引脚15.6 v 齐纳二极管箝位 · 频率高达 500 khz · 自动重启动，非闭锁关断 · pwm 调光 · 小型化 8 脚 dip/8 脚 soic 封装 典型应用电路图 最大绝对额定值 最大绝对额定值指的是连续的界限值，超出这些值可能导致器件的损坏。所有的电压参数都是以com 为参考点的绝对值，所有的电流都定义流进引脚为正。热阻和功率损耗额定值都是器件安装在线路板上、静止的空气中测试的。 注释 1: 芯片的引脚

18、vcc 和 com 之间包含一个齐纳二极管箝位结构，齐纳二极管标称反向击穿电压为15.6 v。请注 意，这个电源引脚不应该通过高于vclamp 的低阻抗直流电源驱动，vclamp 在电气特性章节中有定义。 使用单一mosfet 的替代应用电路 功能描述 操作模式 irs254(0,1)是一个时滞滞环降压式（buck）控制器。在正常操作条件下，输出负载电流通过 ifb 引脚上的电压来调节，标称参考值为500mv，ifb 引脚的反馈值和内部高精度的带隙基准电压源进行比较。引入 dv/dt 滤波器，用以防止因干扰引起的错误转换。 当芯片的供电电压达到 vccuv+,输出引脚lo 置高，ho 置低，并

19、维持一段预定的时间。这是为了开始给自举升压电容充电，建立vbs 悬浮电压给高压侧供电。然后芯片按照调节 输出电流恒定的要求来控制 ho 和lo。 当vifb 低于vifbth ，ho 开通，通过下面描述的看门狗定时器调节，负载从直流母线（vbus）上吸收电流，同时在输出级电感l1 和电容 cout 上储存能量，除非负载开路，vifb 开始增加。一旦当vifb 穿越 vifbth 时，控制环在延迟tho,off 后关断ho，ho 关断后，lo 将在死区时间dt 后开通，电感和输出电容向负载释放储存的能量，vifb 开始下降。当vifb再次穿越 vifbth 时, 控制环在延迟 tho,on 后开

20、通ho，在延迟tho,on +dt 后关断lo。开关连续调整输出平均电流：当电感和输出电容足够大，能保证 ifb 的纹波足够低 (大约低于100mv)，iout(avg) 可由下列公式计算： 相对于使用广泛的固定频率调整，irs2540/1 的控制方法是基于自由频率运行的。不需要像很多其它振荡器那样通过增加外围元件来设定频率，因而能减少元器件数量。运行频率 由电感(l1)和输出电容(cout)，输入/输出电压以及负载电流决定。它就像一个电流源，具有内在的稳定性。 为防止高压侧和低压侧同时导通，有必要在lo 和ho 栅极驱动信号之间加入大约140ns 的死区时间。在高频应用中，如果没有死区时间，

21、开关损耗将变得非常大。死区时间应该调 整到既能保持精确的电流调整，同时又能防止同时导通。 看门狗定时器开路时，如果没有看门狗定时器，ho 输出将始终为高，储存在自举升压电容的电荷对高压侧的悬浮电源逐渐放电，慢慢泄放直到0，最终不能使高压侧mosfet 完全导通导致高损耗。为维持 cboot 有足够的电荷，引入了看门狗定时器。当vifb 保持在vifbth 以下，ho 输出大约20s 后被强制置低，lo 置高。这种强制输出持续大1s ，给cboot 补充足够的能量。 自举电容和二极管 自举升压电容的容值选择需要保证它可以维持至少长达20s 时间充足的电荷，直到看门狗定时器允许电容再充电。如果电容

22、值太小，电荷在20s 内很快被耗光。自举升压电容的典型取值为100nf。 自举升压二极管应该为快恢型或者超快恢复型以保证良好的效率。因为自举升压二极管的阴极会在com 和 vbus+14v之间切换，二极管的反向恢复时间变得非常重要。更多关于 自举升压元件的信息，请参考设计技巧 (dt 98-2),“bootstrap component selection for control ics” ，该设计技巧链接如下： 使能 (enn) 引脚使能引脚可用来调光和开路保护。当enn 引脚被拉低，芯片保持全功能状态，在操作环境下不改变状态。要想禁用控制反馈和调整，需要给enn 引脚施加一个高于venth

23、 (大约2.5v)的电压。芯片处于禁用状态时，ho 输出保持低电平，lo 输出保持高电平，防止vs 悬浮，另外还维持对自举升压电容进行充电。irs2540/1 的禁用阈值被设定在 2.5v 以提高对任何外部噪声、应用地线噪声的免疫力，这个 2.5v 的阈值也使得它能够理想的从微处理器直接接收驱动信号。 调光模式 为实现调光，可在enn 引脚插入恒定频率和设定占空比的信号平均负载电流和占空比是直接的线性关系。如果占空比是50%，将实现最大亮度 50% 的输出。同样地，如果占空比为 30%，将实现最大亮度 70% 的输出。调光信号的频率必须足够高以防止闪光或者“闪光灯”效应，数量级为几khz 的信

24、号应该足够。 当处于全功能的调整状态时，可达到的最小亮度(输出亮度到达0%) 将由ho 输出保持“导通”的时间决定。为保证可靠调光，建议保持使能信号的“关断”时间至少是ho“导通”时间的10 倍以上。举例来说，如果工作频率为75khz，输入电压为100v，输出电压为20v，ho “导通”的时间将为3.3s (1/4 周期，计算如下)，根据标准的降压拓扑理 论，使能信号的最小“关断”时间将被设定在33s。 开路保护模式 通过使用推荐的分压电路、电容和齐纳二极管，设计者可以将输出电压箝位在任何期望值。如果输出不带载并且不使用输出箝位，正输出端将悬浮在高压侧输入电压。无论是由于输出电压箝位还是看门狗

25、定时器，输出ho 和lo 之间仍然会发生切换。在正输出端可以观察到瞬态和开关，如图 8 所示。输出电压和 ifb 信号形状之间的差异是由于用于电压箝位的电容 cen。重复的尖峰可以通过简单的增加电容的大小来减少。 两个电阻r1 和r2 组成一个输出分压电路，然后馈入齐纳二极管的阴极，只有当超过其标称电压，二极管才导通，向使能引脚注入电流。当分压网络产生的电压高于齐纳二极管标 称额定电压 2.5v 以上时，芯片进入禁用状态。电容cen 仅仅充当滤波器，减缓正输出端的瞬态/开关。输出箝位电压由下式决定： 欠压锁定模式 (uvlo) 定义为irs254(0,1) 在电源 vcc 低于芯片的开通阈值的

26、状态。启动时，如果芯片的电源一直维持低于vccuv+，irs254(0,1) 将进入 uvlo 模式。这种状态和芯片通过外部控制信号被禁用非常相似，除了lo 也保持为低。当电源增加到vccuv+，芯片进入正常的操作模式。如果已经在正常的操作模式下，只有当电源跌至vccuv-以下才会进入uvlo。 电感选择 为保持严格的滞环电流控制，电感l1 和输出电容cout（和led 并联）必须足够大，保证在tho,on 期间，能向负载供应能量，避免负载电流显著下降，导致平均电流跌到期望值以下。 首先，我们来看一下电感的影响，假设没有输出电容(cout)的存在，这样负载电流和电感电流完全一致，能更清楚地说明

27、电感的影响。图9 给出了在输入电压的变化范围内，电感 值对频率的影响。可以看出，输入电压对频率的影响很大，电感值在输入低电压时对降低频率有很大影响。 led实际应用设计(四)-hv9910应用在设计高压直驱线路时，有多种ic可以选用。 今天先从hv9910说起，这款ic有人说好，也有人说不好用。目前市场占有量较大，有着很好的使用范围，但有些朋友将它说成垃圾！那么问题到底出在哪里，从我司销售的客户反应总结出下面的观点： hv9910 是一款很据代表性的ic，每款ic都会有它的不足之处，当然这颗也不例外，作为设计人员就是要利用它好的一面，解决我们实际应用中的问题 线路简单简洁是这颗ic最大的优点，

28、市电直接驱动效率高，下面是这个ic的工作过程图： 上电：红色箭头所示，高压直流ledl1q1rcs 在这个过程中损耗会有l1的等效电阻+mos管的结电阻+r电流检测电阻损耗。l1上电电流不能发生突变，会给cs检测电流时间，也为下一过程续流提供条件。上电过程当中mos管选择最为关键，建议选用美国国际整流器公司irf840，不良的mos管将会造成led瞬间全部损坏。l1电流量与感值一定要符合线路基本需要，小电流可以参考规格书选用，大电流适当增加感值，电流量选取实际led电流3倍以上。rcs 值反馈电压决定负载实际电流大小，阻值按供电电压结合led电流需要适当调整选取，也是负载led电流调节电阻。

29、顺便提一句，irf840 各大公司都有生产，国内企业也有裸片封装，型号标注、封装及后缀完全相同，建议使用ir公司产品。 当cs反馈电压达到合适的值时，ic会关闭mos管，这时放电工程开始：蓝色线段是led放电电流方向l1、co的等效电阻和d1的正向压降是影响效率的关键。d1肖特基二极管选取正向电压小，频率要选择实际工作频率3倍以上，最大电流要大于led实际电流的2倍以上，耐压要大于供电电压峰值的1.5倍以上，推荐选用mur160。co电容可以改善负载电流稳定度，容量在4.7-33uf中间选择。 不足的地方就是这颗ic没有相应的保护线路，过压、过流不能及时的得到有效的保护，放电过程不在ic监控下

30、工作，容易造成误动作。 下面是分析结果： 1 过压或mos管选取不当会容易造成led永久损坏：电流控制是靠cs反馈是唯一的条件，过高的电压在没有及时反馈的情况下，mos管会被击穿，led过流而损坏。那需要解决的办法是，在设计这颗ic时需要前端设计限压线路，或使用在不可能有超线路极限高压的情况下是安全的。 2 不适合应用于供电电压波动太大的场合：这个ic和这些类型的ic，在mos管关闭时，放电电流不在ic监控下，什么时候电流减低到什么情况，mos管开启时间是ic内部定时器固定开启的。器件都是按负载选取的，变动的供电电压会影响驱动电流，但是不会影响mos管开关时间，假设正当cs接到需要关闭参考值，

31、正好去关闭mos时，供电电压突然从100v升高到300v，会大电流瞬间损坏led。这个情况是有的，在设计时要尽量避免使用在供电电压波动太大的场合。 3 pwm适合应用到开关控制场合，因其高速灰度控制，关断mos过后还会有电感和电容续流过程，不能真实再现灰度等级。应用到需要开关控制和色温混合线路设计会比较体现这款ic的优点。 4 器件选择灵活性不高，无论哪家公司这类ic都不可以做到太大功率驱动。 综合上述原因，hv9910设计在供电电压相对稳定，有限压保障，负载不大于8w led条件下是比较合理的。小功率led与太阳能光电池结合的路灯产品；3w以下的led射灯，多颗白光led色温矫正的洗墙灯，要

32、求灰度不高的全彩射灯等等。 评语： 优缺点和其它芯片一样都有，重量级的市场份额，里程碑的设计，再加上你的设计智慧，在此款ic基础上设计出来的ic和产品会越来越多。 hv9910b是hv9910升级改进版本,工艺性能上有所改进,可以直接替换使用,以后将hv9910b供货为主. 驱动条件 hv9910 需要1ma 的启动电流.此电流由hv9910 的内部产生,无需象其它的电路中需加一个大的启动电阻. 此外, 在hv9910的应用中,它能用内部的线性电源连续的向内部的所有线路提供7.5v的电压.ic是外置mos本身功耗并不高. 设定输出电流 选择降压型设计方法时, led中的平均电流作为 cs脚检测

33、峰值电压会有一个好的表现.然而,运用这种电流采样方法,有一个相关连的误差需要被计算进去 .此误差的提出是因为电感中的平均电流和峰值电流是不同的. 例如电感纹波电流的峰峰值是150ma, 要得到500ma的led电流, 该采样电阻应为: 250mv/(500ma+ 0.5*150ma) = 0.43. 调光 有两种方式可以实现调光 , 取决不同的应用, 可以单独调节也可组合调节. led 的输出电流能被控制, 也能被线性调节改变, 或通过控制电流的开关来维持电流的不变. 第二种调光方式(叫pwm 调光)通过改变输出电流的占空比来控制led的亮度. 线性调光通过调节ld pin脚电压从0到250m

34、v而实现,该控制电压优先于内部cs pin设定值250mv , 从而可输出电流实现编程. 例如, 在vdd 和地之间接一个分压器,设定cs pin的控制电压. 当分压器设定的控制电压超过250mv将不会改变输出电流. 如希望更大的输出电流, 可以选择一个更小的采样电阻. pwm 调光通过外部pwm信号加在pwm_d pin 端而实现.该 pwm 信号可由微控制器或由脉冲发生器按希望的led的亮度以一定的占空比来实现. 在此pwm 方式下, 以该信号的有效和失效转换来调节led的电流. 在此模式,led 的电流处在这两种状态之一: 零或由采样电阻设定的正常电流.它不可能用这个方法去达到比hv99

35、10用采样电阻设定的水平更高的平均亮度 . hv9910 用这种pwm控制方法,这灯的输出只能在0到100%之间调整. 此pwm调光方法的精度仅仅取决于gate的最小脉宽的限制, 即此频率的占空比的百分比. 建议设计200-500hz之间,原厂规格书是说可以很高,但是我建议在这个范围.如果是外控pwm市电直驱设计时要注意信号隔离,光耦和变压器都可以,ic没有提供隔离供电部分,在此向超科公司提出建议,希望在今后设计类似ic一定要考虑这个问题! 工作频率设定 振荡器的工作频能被用一个外部电阻rosc在25khz 到 300khz之间设定: fosc = 25000/(rosc k + 22) kh

36、z 功率因数校正 当 led 驱动器的输入功率超过25w时, 为了通过标准en61000-3-2 class c 的ac谐波的限制, 如 hv9910 的应用线路图, 可以加一个简单的被动功率因数校正电路. 这个典型的应用电路线图表示怎样加这个线路而不影响电路的其它部分. 一个由3个二极管和 2个电容器的简单电路被加在ac整流输入的后面去改善输入电流的谐波失真和达到功率因数大于0.85. 电感设计 提及典型的应用电,可以从电感中计算得到希望的led 波纹电的峰峰值. 但在典型的应用,这样的波纹电被选取为正常的led电的30%. 在这个子中, 正常电流iled 是350ma.下一步是得出 led

37、灯上的总电压. 如, 当灯由10高的led组成且每个二极管在它的额定电时的正向压为3.0v; 则led 串的总电压vleds 是 30v. 可以知道正常的整流的输入电压=120v*1.41=169v 由此可以决定开关的占空比: d=vleds/vin=0.117 然后,给出开关频率,在此例中fosc=50khz,这样计算功率管mosfet的导通时间: ton=d/fosc=3.5us 有这些必须的数值,可以计算出电感值: l=(vin-vleds)*ton/(0.3*iled)=4.6mh 降压型(buck)拓扑设计 当需要的led灯串接电压比供电电压低时,需要选用降压型拓扑.上面的介绍都是适

38、用这些设计要求的说明.然而设计者必须满足输入电压维持在led灯串电压2倍一样为合适.这个限制是因为hv9910工作在降压型拓扑时占空比大于0.5时电流输出稳定,不稳定的显示在输出电流它本身在开关谐波影响下会自激震荡. hv9910在使用工程当中经常会遇到的问题! 问:mos管会损坏和led烧毁等情况? 答:设计条件在供电电压相对稳定、有限压保障,负载不大于8w led条件下是比较合理的.供电电压波动会顺坏线路器件. 问:mos和肖特基二极管发热严重? 答:热量肯定是有的.电流值、耐压不是越高越好,合适即可.最重要的也是最主要的热源是二极管的vf值和mos的导通结电阻,这个值是我们选择器件的首要

39、指标. 问:发现led会有闪烁现象? 答:在降压型设计是供电电压要高于led正向电压总和1倍以上为合理,有时我们设计可能没有办法满足这个条件,可以适当增加在led两端电容或电容容量方法加以解决. led实际应用设计(五)-优秀ic推介lm3402  lm3402市场反映不错,输入电压范围涵盖整个汽车应用领域,内置mos管最多可以15颗led,1-3颗led是感觉有些贵,5颗以上时性价比很不错.目前接触到的客户工程师评价很高,接受领域比较广线路简洁实用,是国半众多led驱动ic中间佼佼者. 引言 lm3402 / lm3402hv是一款由可控电流源衍生的降压型稳压器,设计该器

40、件来驱动串联的大功率、高亮度发光二极管(hbleds)串.当使用lm3402时,电路板可以接受范围在6v至42v的输入电压.当使用引脚兼容的lm3402hv时,输入电压的上限可达到75v.按照需要对转换器的输出电压进行调节,以维持通过led阵列的恒定电流水平.lm3402/02hv是一款真正的降压型稳压器,其输出电压范围从vo(min)为200 mv(参考电压)扩展到由最小关断时间(典型值300ns)决定的vo(max).只要led阵列的组合前馈电压不超过vo(max),则电路能保持任意数量的led中的调节电流不变. lm3402的电路性能 设计lm3402电路和元件清单的目的是为单个led提

41、供350 ma的恒定前馈电流, 其前馈电压约为3.5v(使用ingan技术的白光、蓝光和绿光led的典型值).当采用24v±5%输入供电时,演示板会维持led的平均电流if在350 ma±10%范围以内.纹波电流if不会超过70 ma峰峰值.在输入电压6v至42v的范围内,演示板的开关频率为600 khz±10%. lm3402hv的电路性能 设计lm3402hv电路和元件清单的目的在于为前馈电压约为3.5v的单个led提供350 ma的恒定前馈电流.当采用48v±5%输入电压供电时,演示板会维持led的平均电流if在350 ma±5%范围以内

42、.纹波电流将不会超过70 ma峰峰值.在输入电压6v至75v的范围内,演示板的开关频率为250 khz±10%. 设定led电流 默认传送至led阵列的前馈电流iled为350 ma,其为许多1瓦功率led的典型值.为了调节该值,电流设定电阻rsns值可以根据下式变化: 为能承受led电流引起的功耗,应将该电阻功率容量取额定值.例如,为设定350 ma的led电流,最接近5%容差的电阻为0.56 .稳定状态下该电阻将消耗(0.352×0.56) 69 mw,表明适合采用1/8w额定功耗的电阻. pwm调光 印刷板上的dim1端口为脉冲宽度调制(pwm)信号提供输入端,可对l

43、ed阵列进行调光.为了对lm3402/02hv进行完全赋能和止能,pwm信号的最大逻辑低电平应为0.8v,最小逻辑高电平为2.2v.最大的pwm调光频率,最小的pwm占空比和最大的占空比如图2所示.pwm频率应至少比lm3402/02hv的开关频率低一个数量级.间隔td表证从dim引脚为逻辑高电平至输出电流开始上升的延迟时间.tsu和tsd的数值分别代表了输出电流开始上升转换到稳态和开始下降转换至零所需要的时间. dim1的逻辑是直接的,因此当dim1端口为高电平时,lm3402/02hv会输出稳定的电流.当dim1处为低电平时,禁止任何电流输出. 连接dim到一个固定的逻辑低电平会禁止输出,

44、dim引脚处于开路状态时,对lm3402/02hv进行赋能.dim1功能仅禁止功率nfet,ic内其他电路模块仍然工作, 由此可将转换器的响应时间降到最低.通过连接到可选nfet q1的栅极,dim2为pwm调光提供了第二种方法. 注意到在标准元件清单上没有列出q1,所以必须为执行dim2的功能添加q1.q1提供led电流的分流路径.这种小型nfet的开启和关闭比lm3402/02hv启闭内置的nfet更加迅速, 从而为更高频率和/或更高精度的pwm调光信号提供更快的响应时间.该方法所取的折衷就是, 当led关闭时会有满幅电流通过q1,会导致较低的效率. dim2的逻辑是反相的,因此当dim2

45、为低电平时,lm3402/02hv会输出稳定的电流.当dim2处为高电平时,则禁止电流输出.将dim2连接一个固定逻辑高电平则关闭led,但不会关闭lm3402/02hv. 低功率关机 将off端口接地,从而将lm3402/02hv置于一个低功率关机状态(典型值为90 a).在正常工作期间,该端口应始终保持在开路状态. 输出开路 将dim端口悬浮或者接至逻辑高电平,一旦输入达到6v,lm3402/02hv就开始运作.在输入供电但输出未连接任何led阵列的情况下,输出电压将会上升到和输 入电压相等.电路的额定输出为50v(lm3402)或100v(lm3402hv),此时器件不会受到损坏.然而在

46、稳定状态下,输出电压高于led阵列的预期前馈电压时,则应当小心,不要连接任何led阵列.还有一种方法就是,在位置z1和rz 处放置齐纳二极管和齐纳限流电阻.在输出z1处的一个意外开路将会使电路进入反向偏置,并迫使cs引脚电压上拉至等于输出电压.一个内置的比较器监测cs引脚电压,在该情况下会禁止内置的nfet工作.结果是电路进入一个低功率打嗝 模式, 用以防止输出端的过压以及电感、内置nfet和输入电压源上的热应力. led实际应用设计(六)-怎样设计使用线性led驱动ic  提起线性功率ic,大家都认为功耗太大,不好用,比较落后的技术了.郑重的回答你,你错了! 三端稳压器7

47、8*系列广泛的应用,没有哪一款开关型dc-dc型号的ic用量有可能超过它,这是为什么?大家可能说是:价格低、稳定可靠、技术成熟;那dc-dc呢?效率高.你只说对了一半,线性功率ic不但有前面几项优点,更一样效率高也可以做到体积小巧. 同意上述观点的朋友赶紧跟帖赞同,不然看完了我的帖子后你就有可能改变这个观点! 台湾有家公司叫点晶科技,成立20多年以来,先后推出led驱动应用ic上百款,基本全都是线性恒流驱动.你想知道这是为什么吗? 未来的日子里我将找几款ic对比分析,线性功率器件ic设计要注意哪些要点,是怎样胜过高速转换型dc-dc类型ic的! 线路比较 图1和图2 是两种驱动方式的线路图,现

48、在比较下两种方式的工作过程. 1. 当电压合适时: 电压合适是指供电电压幅值与led vf值加上线路的工作电压基本符合. 图1 电流经过电感ledmosfetr;放电回路是,电感ledd1; 图2 电流流经ledmosfet恒流源. 功耗及提高转换效率主要是看线路中的内阻大小,从线路上来看图1会大于图2 ,图2的方式mos管和恒流源整个压差可以做到200mv,图1 电阻反馈电压都有可能会超过这个电压.单就mos管来说,都是在做开关使用,需要的压差及相关条件是相同的,功耗相等. 2. 当电压超过线路需要的幅值时: 当线路电压超过线路需要的幅值时,图1 的设计优点会显现出来,也是线路设计初衷.线路

49、根据反馈电压比较高速开关mos管,关闭时电感放电回路会维持led电流; 图2 超过的电压会加到mosfet上面,功耗会增加大于图1线路. 3. emi,干扰问题 图1 需要高速开关恒流驱动,开关频率会影响其它线路工作,pcb布线要注意相互干扰问题,在选取驱动线路时避免与产品上面的线路工作在一个频率点上. 图2 线路不会有这个问题. 4. 灰度问题 图1 线路pwm是与反馈电压信号叠加出来的,在关闭mos管时,电感还会有电流流过,会影响到灰度的表现,设计时只能pwm时间远远小于l1放电时间.要提高灰度表现,就需要减小电感量,从而减小放电时间提高线路的开关频率,这样会增加线路干扰的程度,恒流精度也

50、会降低. 图2 线路开关方式驱动led可以直接表现灰度,可以做到16位灰度65536级灰度.目前高灰阶led屏幕都不会选用图1线路设计. 线路功耗问题所在   从上面的分析可以看出,线性驱动有很多优势,只是在电压高于实际应用电压时功耗会增大,在众多的应用领域线性驱动是不可取代的. 主要问题不是线路本身,而是供电方式造成的.一般我们设计产品因其成本问题不会新开发开关电源,选取现有电源基本没有合适的,开关电源受标称值所限,有5v、12v、15v、24v、36v等等,标称值是长期以来市场形成的,电源做成什么电压范围都可以,只是开关电源厂家目前还没有眼光看到这个市场. 因其led

51、vf值不同,生产出双组电压输出比较合适,例如:3.3 v与5 v、5 v与8 v、7 v与12 v、9 v与14 v、12 v与18 v、14 v与24v等电压组合,电流目前还是1w的效率最高,多颗组合是今后的方向,r、g、b单路500ma比较合适. 有这样的电源使用线性ic驱动你觉得还有问题吗. 线性ic设计要点: 在实际产品设计时,往往供电电压总不会符合我们的要求,led正向电压vf值每个公司也不一样,串联的led个数会随工程需要随意变化,产品量产数量不大开关电源也不方便更换,可以使用以下设计线路来解决此问题. 如下图: 可以检测a点电压来判断供电电压是否合适,使线性驱动线路始终工作在合适

52、的电压范围当中.uv输出讯号反馈到电源部分,供电电压自适应led正向电压vf值,led串接个数也将会自动适应. 参考设计可以应用到我们线路设计当中,也可以应用到led高串接ic设计中.目前市场上的led恒流ic多适应能力不强,led串接个数的改变同时也要修改参考检测电阻阻值,这样对产品量产不方便. 推荐几款线性恒流ic方便大家选型,大功率led线性驱动推荐之-dd311 你需要优异的led灰度表现能力,那就请你必须选择线性ic驱动;你是设计低压小功率led线路,请你最好选择线性ic驱动;在可以提供合适驱动电压的场合,强烈建议你使用线性led驱动ic. dd311是有客户抱怨发热量较大,我想看了

53、上面的解释可以明白发热原因所在,从近几年的市场推广来看接受的厂家还是越来越多,也有较好的市场口碑.如果您是一位ic设计者,会知道设计好恒流源也是不容易的,有不少企业在设计、制成工艺方面在不懈努力.其中台湾聚积、点晶两家公司占大陆led领域90%的线性恒流驱动ic市场,每年有2亿多人民币销售额. dd311是一单通道输出的led恒流驱动器,内建电流镜与电流开关组件,是专为驱动大功率led而设计的芯片.dd311可驱动高达1安培的沈入电流(sink current),并可透过调整参考输入电流(iref)来任意设定输出电流的大小.输出电流值约为100倍的iref,iref可由调整外挂电阻或偏压(bi

54、as)电压来设定.微调或使能偏压电压可校正led间的亮度不一或实现多颗led间整体亮度同时调整. 这样的设计理念,1:100的电流关系,如果您的前级提供的是一个电流信号,这颗ic将会很好的利用. 芯片的输出端可承受高达36v的电压,支持10多颗大功率led的串接应用.内建输出使能端(enable),可pwm控制轻易地实现大功率led的256级高灰阶应用,接受1mhz刷新速度. 上图是应用参考设计,线路简洁.耐压36v是指2脚out端口;在高于5v电压供电时1、5脚需要电阻分压供电,4-5v最合适,vcc有波动时最好分压再增加稳压二极管稳压. 虽然价格反应有些高,在您了解到它的灰度表现能力和不需

55、要外置mos时,基本还是会接受. 推荐几款线性恒流ic方便大家选型,大功率led线性驱动推荐之二dd312 你需要优异的led灰度表现能力,那就请你必须选择线性ic驱动;你是设计低压小功率led线路,请你最好选择线性ic驱动;在可以提供合适驱动电压的场合,强烈建议你使用线性led驱动ic. dd312是专为大功率led应用所设计的恒流驱动器.芯片内含恒流产生电路,可透过外挂电阻来设定输出恒流值.透过芯片的使能端可以控制输出通道的开关时间,切换频率最高达一兆赫(1mhz).电流输出反应极快,支持高色阶变化及高画面刷新率的应用.内建开路侦测, 过热断电,及过电流保护功能,使应用系统的可靠性大为提升

56、. 开路侦测, 过热断电,及过电流保护功能,选择so8的封装在下图的设计参考设计中才可以实现. 需注意芯片的散热功率受到封装与环境温度的限制,故在设定最大输出电流值时需考虑到实际操作条件.最大可散热功率可由以下式子来做计算: 最大散热功率pd(w) = 最大接面温度tj(°c) 环境温度ta(°c)/热阻值(°c / watt) 散热功率(power dissipation = pd(w)与操作环境温度(ambient temperature = ta (°c)的关系可以参考下图: 由最大散热功率(pd)可推导出最大可允许操作电压vout,请参考下式:

57、vout(max)(volt)=pd(max)(watt) vdd(volt) × idd(a)/iout(a) × dimming duty 推荐几款线性恒流ic方便大家选型,大功率led线性驱动推荐之三 德国英飞凌系列 你需要优异的led灰度表现能力,那就请你必须选择线性ic驱动;你是设计低压小功率led线路,请你最好选择线性ic驱动;在可以提供合适驱动电压的场合,强烈建议你使用线性led驱动ic. 英飞凌在您设计小功率恒流方案时会觉得非常合适,比如您是单片机控制时;您的前级信号是pwm而不需要太大电流时;在设计小电流固定颜色灯带产品时都非常合适.100ma低压驱动虽可

58、以三极管完成,但是放大倍数的原因无法解决电流精度问题,不能满足产品灰度一致性. 下图是在npn三极管时可以将ic适当放到led中间,解决前级不同有效电平驱动的需要,也等于抬高的ic承受电压. 下图是在设计交流较大功率设计时的参考设计线路. 点晶科技-dd331 新款大功率线性恒流驱动ic,为了解决实际应用中大电流的需要,mos管选择了外置.四路恒流输出,可以混合白光使单光源照度更高;或在需要绿光2路才可以达到要求的设计场合,当然也可以闲置一路不用.mos管外置可以按设计需要选择合适的电流和散热条件.ic本身没什么热量,价格也相对较低. led实际应用设计(七)-led升压ic应用设计部分参考在

59、led产品设计中经常会用到升压或升降压线路设计,变压器可以升压设计但是效率较低,未来低压还是线路器件直接升压转换为主,效率高、体积小巧可靠.市场主要升压led驱动恒流ic应用在手持式设备、蓄电池中蓄产品中.比如干电池、镍氢电池升压;锂电池升降压;汽车蓄电池主灯升压;户外离网照明和灯带式方式解决级联供电压差问题等方面. 接下来的日子里会慢慢介绍主要的升压和升降压驱动ic及设计中需要注意的问题,欢迎大家将自己的观点设计要点在此发表. 台湾点晶科技 dd212(二倍升壓大電流輸出驅動ic) dd212 电荷泵式驱动应用,只有一个电容器;内建的振动占空比调节 350khz 频率时钟. dd212 采用互补型金属氧化半导体集成电路cmos工艺制造;sot25小体积封装比较适合手提式电子产品led应用设计; 就只是一个电话听筒所占领小的区域;低功耗待机静态电流0.1 ua . 基本参数: 输入电压1.5 v5.5 v 倍压升压驱动1pcs led,电流最大400ma以内可设置,设计en使能端口可以做开关使用. 这款ic可以说是目前市场上面最简单的外围设计ic了,只需要三个外围器件,c1电源滤波、cext升压电容、rext反馈电流设置电阻.相信在手持式led产品中需要升压的线路中有较好的表