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1、LED灯的恒流驱动芯片介绍:/dzsc/data/circuitmore.html1 LED 简介发光二极管LED是一种固态光源,利用半导体中的电子和空穴相结合而发出光子,每种 LED 所发出的颜色取决 于光子的能量,而光子的能量又因其制造材料而异。同一种材料的发光波长很接近,因此每颗LED 的颜色都很纯粹,最常见的一般亮度的 LED 多是红色和草绿色。LED 晶粒尺寸小,颜色种类多,使用时排列方式又有很大的灵活性,这 是它比一般光源优越的地方;另外,LED 与其他光源相比还具有较高的光效和更高的可靠性,供电的方法也比拟简单。因而 LED 特别适合用作显示光源。例如,早期LED 主要应用于各种

2、仪表、室内音响、电器面板,或用于资讯和状态显示,如股票看板、活动字幕等。随着 LED 亮度的逐渐增强,LED 也逐渐由室内扩展到户外应用,例如户外广告、交通信号、夜景装饰照明、道路 照明等。目前,LED 大多仍限于上述的特殊照明,其缺点是光束较集中,每流明的本钱较高,与一般的照明要求尚有 一段距离。但世界各国特别是美国和日本都把这种固态光源看作最具有开展前景的照明光源,并为研发应用于一般照 明的白光 LED 而投入大量的人力和物力,努力早日使LED应用于普通照明,我国也为此制定了中长期的研发规划。与一般的半导体 PN结一样,LED 的正向导通压降随导通电流的变化并不大,一般为3. 5V左右,正

3、向压降约有土16. 6%的离散,如表 1 所示资料来源为 Luxeon Star 的技术数据,表 2 和图 1 也来自该公司的数据,不同颜色的 LED 的导通压降也不尽相同。表 1 LED 的电特性电流为 350mA 结温 Tj = 25 C 时颜色-正向压降V动态电阻W|n正向压降的温度系数 白七/白二最小值典型值最大值白2. 793.423. 99L 0-2.0绿2. 793.423. 99顷-2.0蓝绿2. 793. 423. 99.0-2.0蓝2. 793.423. 99I)-2.0品蓝N 793. 423. 99】.0-2,02. 312, 853. 272.42。琥珀2. 312.

4、853.272, 4表 2 LED 的光特性电流为 350mA 结温 Tj = 25 C 时颜色最低光通鼠或轴射功率典型光通成或辐射功率白13. 9 Em25 Im绿13. 9 Im3() Im皓绿mi ,13. 930 Im蓝3 - 8 Im10 Im品蓝65 mW红13.9 Im27 Im琥吊10*7 Im25 Im各种 LED 的发光强度随其发光颜色不同而有所差异,如表 2所列。其正向压降 VF 和光强那么随其电流变化而变化,如图 1所示。从图 1不难看出,LED 的照度随其通过的电流增加而增加,电流大,光输出及照度也大;但其压降变化并不大。所以,LED 要求采用串联供电,而且是恒流的,

5、流经管子的电流为定值,以保持稳定的光输出。作为LED 的驱动芯片,要求其输出具有恒流特性,对串联的LED 供电。(A)电流mALED压降照度图 1 LED 的正向压降和照度随电流的变化曲线在了解了 LED的特点和光电参数之后,我们有选择地介绍一些恒流驱动LED 芯片,本文拟介绍 ST公司的芯片Viper12 /22A和我国昂宝公司的 3种芯片。这类驱动芯片就其工作原理来说,大同小异,只要弄清楚一种,其他的也不难理解。下面着重介绍一下ST公司的 Viper 12 /22A芯片。2 LED 恒流驱动芯片之一 :Viper12 /22A芯片Viper12 /22A 芯片是一种开关电源芯片,具有恒流输

6、出特性,主要用来驱动发光二极管(LED),或做电池充电适配器、电视机和监视器的备用电源、马达控制器的辅助电源等等。2. 1 Viper12 /22A 的特点Viper12 /22A 是一种专用的电流模式PWM腔制器,其中含有一个高压功率MOS 管,同控制器集成在同一块硅片上,可以不用外接 MOS 管,共有 8 条引脚(功能引脚仅为 4条)。内部的控制线路使芯片具有以下特点:(1)采用脉宽调制,脉宽调制的开关频率是固定的,为 60kHz;(2) VDD 脚电压范围很宽,为 938V,能够适应辅助电源的变化,这一点特别适合于充电器的应用(在充电时,电池电压逐渐上升,辅助电源电压也随之变化);(3)

7、在轻负载下(MOS管漏极电流只有最大极限值IDlim的 12%时,例如几十毫安)电路进入自动突发模式(Automatic burst mode,此时,为适应电路调整的要求,MOSH开通时间会变得很短,以致要丧失几个开关周期才出现脉冲,故称为突发模式);而在过压时,那么工作在打嗝模式(Hiccup mode);(4)采用电流模式控制的脉宽调制;(5) VDD有欠电压封锁功能、且有回差;(6)有过温、过流、过压保护功能,并能自动再启动;(7)驱动能力:在输入为 195265VAC下,SO 8封装的 IC 为 8W DIP 8 封装的为 13W;在输入为 85 265VAC下,SO 8 封装的 IC

8、 为 5W DIP 8 封装的为 8W用 Viper12A 或 Viper22A 驱动 LED 时,根据 LED 的功率大小,所能驱动的LED 数量如表 3 所列。表 3 Viper12A 和 Viper22A 所能驱动的 LED 数量器件型号】A LEI)(/_ = 350mA)3W LK1)(1700 tn A )5W LED(/ =1.05A)Viper2 A最少1只,最多4只最少】只,最多2只1只Viprr22 A最少2只,最多8只最少2只,最多4只由于每个管子的导通压降3. 5V , Viper12A 和 Viper22A的输出电压根据所驱动的LED 数量,可能从最低的 3. 5V到

9、 14V。2. 2 Viper12 /22A 的方框图Viper12 /22A的方框图如图 2 所示。Viper12 /22A对外部的功能引脚为 4条:即 VDD SOURCE(源极)、DRAIN(漏极)、FB。F-B图 2 Viper12 /22A的方框图1VDD 4 脚:IC控制线路的电源,在 IC内部,由一个有回差的比拟器来监控VDD 电压。比拟器有 2 个阈值:VDDon典型值为 14. 5V,在此电压下器件开始开关振荡,并关断启动电流源 ;VDDoff典型值为 8V,在此电 压下器件中断开关振荡,并接通启动电流源。2SOURCE 源极 1、2脚:功率 MOS 管的源极,电路的接地点。

10、3DRAIN漏极 5、6、7、8 脚:功率 MOS 管的漏极,内部的高压电流源也连到此脚,在启动时,该电流源对VDD脚的外接电容充电。4FB3 脚:反应输入,其电压范围为 01V。通过反应改变流入 FB脚的电流及电压,来调整MO昉的漏极电流及输出电流。当 FB脚电压为 0时,漏极电流最大,并被限定为最大值 IDlim。VDD(5 6 7 8)W-W“通/断内部电源8 归一汕42V其温检测器60kHz振荡器* R1 FF aR2 R3 R4PWM锁存器消隐-0. 23V过昆锁存IkQ2302. 3 用 Viper12A 组成的 LED 恒流驱动器电路用 Viper12A 组成的 LED 恒流驱动

11、器电路如图 3 所示。电路的输出电流为 0. 35A,输出电压为 13. 514V。TSM I03双运放及VREF图 3 Viper12A 恒流驱动 LED 的电路2. 3. 1电路的工作分析电路各局部的功能如下:交流电压经过防浪涌电流的 电阻 R1 后,由整流桥整流,电容 C1 滤波,作为 Viper12A的 MOS 管的漏极直流电源, 降压变压器原边绕组是 MOS 管的交流负载,变压器降压副边绕组的电压,通过二极管VD醴流,C 瓢波,输出直流电压,加到 端子 1、2,用来驱动 LED 发光。LED 的电流由 IC Viper12A 控制器控制,保持为恒定值。变压器的辅助绕组经 VD斜流、C

12、赫波为 IC提供电源 VDD为满足电磁兼容(EMC)要求,采用的滤波电路由 共模电感 L1 及电容 C1、C2 勾成;电阻 R我电容 C3 是变压器原边 的缓冲网络(也称阻尼网络),用以消除变压器原边绕组在开关过程中出现的过电压,以保护 MOS 管。电容 C她是 EMC滤波电容,接在输入地及输出地之间,以减少对外电路的电磁干扰。控制电流的恒流过程如下:LED 的电流由电阻 R6 金测,经 R10加到双运放 TMS103中一个运放的反相端 V2 一,其同相端 V2 +那么由基准电压 VREF压后iL._.FS Hq6.8uT0. 047uF土7uF/400Vc210UF/400VR? 100工c

13、17pF/lkVi叫rV% X LSH11102DRA1N =6.2kSOURCES22uF/5OVVD. STTH102V 声25VHJ1A817A光剧+Cfic40. 33u1750v24knunViperl2A $TSM0345mH提供。加到 LED 的输出电压那么由电阻 R15 R1 泌压加到 TMS103的另一个运放的反相端 V1 ,其同相端V1 +那么直接由基准电压 VRE 砒供。2 个运放的输出相“或后,加到 光耦器件 H11A817A的发光二极管的下端,作为 反应输入,由它控制光耦器件的电流,进而控制流入 Viper12 /22A 的 FB端的电流,借以调整 IC的输出脉冲宽度

14、, 改变 MOS管的漏极电流,从而使 Viper12A的驱动具有恒流输出的特性。 有关反应脚 FB如何控制器件的工作, 我们下 面将专门加以介绍。2. 3. 2 FB脚对功率 MOS 管漏极电流的恒流控制作用与普通受输入电压控制的 PW同,FB是受输入电流控制的, 如图 4所示的那样。图 4 是图 3的一局部,图中还 画出了 Viper12A内部的有关局部,以便于说明 FB脚的控制作用。由 MOS 管流出的监测电流 IS,其大小与 MOS 管的主电流 ID成正比。电流 IS与由 FB脚送来的反应电流 IFB相叠 加,由于 MOS管在脉冲控制下流过变压器原边的电流是一个线性上升的电流,所以 IS

15、也是一个线性上升的电流,当上升到其峰值,且在 IC内部电阻 R2产生的电压和比拟器的基准电压0. 23V相等时,MOS 管关断,电流不再增加。此时有:馅(4/ 323V由此得:1 = O-23V/心-由于 MOS 管的漏极电流峰值 IDP 与 IS成正比,而 IS 又受 IFB控制,所以漏极电流峰值:/QP= Gw x九二Cm x (0, 23V/12一1 x)2*式 说明:IS受 IFB控制,IFB越大,贝 U IS 越小,MOS 管的漏极电流峰值 IDP亦越小;反之亦然。当 VFB = 0 时,电流自 FB脚流出,IFB = 0. 23V /R1 , MOS 管的漏极电流峰值 IDP 最大

16、,其最大极限值:/= Go x 0. 23V(1/ R. + I / l)(3)+VDD0. 23VFB60kHz振满器比拟器IkQK|230 QSOURCE 图 4 FB脚的电流控制示意图在实际应用中,FB脚是连到光耦器件的, 如图 4 所示,不可能短路到地,漏极电流达不到式(3 )所表示的最大值。但是,当光耦关断时(启动或短路),电容 C6的电压将非常接近于 0V。此时,漏极电流峰值IDP 接近其最大极限值IDlim。上述 FB脚的电流 IFB控制 VFB 进而控制 MOS 管的最大漏极电流峰值的图解示于图5中。由图 5 可知,IFB愈大,贝 U IDP 愈小;反之,IFB愈小,贝 U I

17、DP 愈大。当 IFB为负值且 VFB为 0 时,漏极电流峰值IDP 为最大,并以 IDlim表小之O如果输出端由于某种原因使LED 的电流减少,那么送到双运放 TSM103的一个运放的反相端V2 的输入电压降低,运放的输出将变高,光耦器件的发光二极管下端电位提高,使流过光耦器件的电流减少,进而使IFB电流减小,通过FB脚的控制作用,外接 MOS 管的漏极电流峰值 IDP增加,结果流过 LED 的电流上升,进而保持其电流为恒定的。反之,如 LED 的电流由于某种原因有所增加,贝 U由于FB脚的控制作用,外接 MOS 管的漏极电流峰值 IDP减少,也能使流过 LED 的电流保持恒定。VDD DR

18、AIN(a)通过1网控制A)p的电路(b) ID电流波形】DP(C)上电流峰值随反应电流 临变化图 5 FB脚电流 IFB对 MOS 管漏极电流峰值 IDP 的控制通过改变图 3中 LED 的检测电阻 R6 的阻值, 例如减少为其原来的一半, 即 R6 =0. 25Q,那么 Viper12A恒流值可 以提高为 700mA;如 R6 的阻值减少为原来的 1 /3 ,即 R6 = 0. 167 Q,贝 U Viper12A 恒流值可以提高为 1.05A。以上 2 种 情况分别可以用来驱动 3W( Io=700mA) 和 5W( Io = 1.05A) 的 LED=2. 3. 3电路中变压器的设计在

19、恒流输出的电源中,变压器的设计是很关键的。因为 IC器件可能驱动 14个 LED 输出电压可能在 3. 5 14V之间变化,输出电压反射到原边, 从而改变控制电路 IC的电源电压 VDD 以及 MOS 管的漏源电压 Vds。在设计变压 器时必须考虑到以下 3 点:(1) VDD在低电压时为 9V,在过电压时,最多为 38V:Viper12A的功率为 8W;Viper22A 的功率为 12W;(3)反射到 MOS 管的漏源电压等于(NP /NS) Vo,加上输入直流电压后,必须低于730V。变压器的原边与副边的匝比应根据外接LED数目为最大时设计,当外接 LED 减少时,变压器的反射电压亦随之减

20、少。如按 1 个 LED 进行设计,那么当 LED 增加为 4 个时,变压器的反射电压将增加4倍,就有可能超过 Viper 耐压的额定值。副边绕组与 VDD#助绕组的匝比那么应根据 1 个 LED 时、VDD 的最低电压为 9V来设计。当 LED 增加为 4 个时,VDD 亦将按比例增加。根据以上原那么设计的变压器参数如下:原边电感为 3. 25mH, 土 10% ;原边漏电感的典型值为 39. 9H;原边绕组与副边绕组之比为 1: 0. 117(180 圈:21圈;原边绕组与 VD愤组之比为 1: 0. 283180 圈:51圈。当 Viper12A /22A 导通时,变压器的原边绕组储存磁

21、能;而当 Viper12A /22A 截止时,能量将转移到副边绕组和VD说组中,为 Viper12A /22A 提供偏压,并为驱动 LED 灯提供能量。图 3电路的缺点是:电路比拟复杂,需要另加光耦和运放,本钱也较高。优点是不用外接MOS 管,占面积小。2. 4 用 Viper22A 组成的 LED 恒流驱动器电路Viper22A的功率稍大,其驱动 LED 的电路与图 3 相似,如图 6所示。这里对电路的工作亦不再过多说明在变压器原边绕组加二极管及 稳压二极管 是为了限制在开关过程中出现的反峰电压,读者参照图 3,不难了解每个元件的作用。2. 5 用 Viper22A 组成的非隔离型 LED

22、驱动电路上述 LED 供电电路,其输入的中线和输出的地线并没有接在一起,它们是不共地的,通常叫作隔离型电源Isolated power supply。LED 也可以采用输入、输出共地的非隔离电源 Nonisolated powersupply 供电。其形 式如图 7 所示。在这个电路中,输入电压经半波整流、EMI 滤波电路将直流电压加到 Viper22A的 DRAIN脚,而由其源极输出经 L2、C 勰波后的直流电压为 LED 供电。同时,输出电压还经二极管 VD 咖到 VDD 端为 IC供电。电路中输 入电压的中线和输出地接在一起,所以它是一种非隔离电源。由于输入电压降压后直接输出去驱动LED

23、 管,故又称为降压型电路。此电路比拟简单,本钱较低。稍微改变一下元件参数, 可以得到不同的输出电压和电流。它适用于驱动小型的LED 显示器、继电器、AC 开关等。16ml I QlOuF/400VI-gVWX10uF/400VLOO100扫47pF/lkV%51STTH1021B0T56T*DRAINSOURCESVDI)FRVIL STTH102JI4.1006.2k22UF/50VTC4 0, 33uF/5QV-i -Viper22A gnL524kC. 33A(727,接LED220uF/25VH11A817A光耦GM母JTSM103rRnIk4 0. luF7&0图 6用 Vi

24、per22A 组成的恒流 LED 驱动器电路-LVDZ图 7输出为 12V、350mA 的非隔离型电路Viper22A的输出为 12M350mA 或 16V、350mA Viper12A的输出为 12V、200mA 或 16V、200mA 同样的电路还可 以输出 1035V的电压。在了解了 LED 的驱动芯片工作原理之后, 下面再介绍我国上海昂宝公司生产的 LED 驱动芯片,它适用于 90264V 的全电压范围,按功率范围分成 3个系列,即功率 15W 1040W 和 40W3档。其中 15W 的采用 OB253X芯片;10 40W 采用 SN0 犯片;40W 的有 2 种方案,可以采用 OB

25、2203+OB6563相当于 ST公司的 L6563 ),也可以只采用 OB6663 1 块芯片。下面对 3 种芯片分别进行介绍。3 LED 恒流驱动芯片之二:原边控制的 PWM$制器 OB2532OB2532 是一种高性能的脱机 PWM控制器,输出功率低于 15W 可以用作低功率的 AC /DC 充电器和适配器,如手 机、数码相机的充电器,PC机和电视的辅助电源。采用 SOT23 6封装,有 6条引脚。由于反应控制来自原边,不存在隔离问题,因而无需像Viper12A /22A那样,要用到光耦和稳压器 TL431(在图 3中使用了光耦 H11AB17A及双运放和基准电压 TSM103 ,线路连

26、接比拟简单。3. 1 驱动电路的特点(1)全电压范围内有土 5%的恒流调整精度,输出电流可以调节,可以设定输出功率;Cy 0. i uFTUVDDVipor22ADRAIN SOURCER】10叫90264Y窿470uH匚zzi-R? Ik02250V1-1C, _17uE T25V %0.47uFT 25V12V350mA J110uF/400V10uF/400V S1TH1R06A二 47uF50VJ2(2)在原边控制下的副边恒流控制;自适应的峰值电流控制;(4)内部有对原边绕组的电感补偿;(5)可以对恒流及恒压值进行调整;(6)电源接通时有软启动功能;(7)电流检测有前沿消隐功能(LEB

27、),无需外接滤波电路;(8)能逐周对电流进行限制;(9)VDD有欠电压封锁功能,且有回差。OB2532同 Viper12A /22A 一样,也具有恒压(CV)及恒流(CC)输出特性,其特性可以用图 8 的矩形曲线表示。V。,,I I图 8 OB2532的输出矩形特性在恒流(CC)控制下,输出功率可以通过 CS 脚外接电阻 RS(也是 MOS 管的源极电阻)来调节;在恒压(CV)控制下,为到达高效和提高性能的目的,可以有多种工作模式。此外,由于内部有1 个对电缆压降进行补偿的线路,可以使负载具有很好的调整特性。器件在恒流模式及大负载下,工作于脉频调制(PFM)方式,而在轻负载/中等负载下,那么降

28、低频率,并工作于脉宽调制(PWM)方式。3. 2 OB2532 的引脚符号及功能它共有 6条引脚,其名称及功能如下:(1)-GN- 地;(2) GAT为图腾柱输出,用来驱动外接的MOS 管;(3)CS 电流监测输入端,连到 MOS管源极的检测电阻上;(4) INV-误差 放大器 EA的反相输入端,由变压器辅助绕组送来的反应电压经电阻分压加于此端,它反映输出电压的大小,PWM占空比取决于误差放大器EA 的输出及 3脚的电流监测信号;(5) COMP EA 放3. 3 OB2532 的典型应用电路OB2532的典型应用电路如图 9 所示。输入交流电压经桥式整流、L1、C1、C 瓠波,直流电压加到变

29、压器的原边,再接到 MOS 管的漏极,变压器的辅助绕组 N岁VD郊流、C 就波为 IC提供电源开始是由高压经电阻 R1、R 狒压提供,同时 N弛为反相端 INV提供反应电压。MOS 管的源极电阻 RS 的检测电流信号加于 CS 脚,在这 2种信号控制下对输入到 MO 昉的栅极驱动信号的脉冲宽度进行调整,以到达恒流的目的。变压器的原边接有缓冲网络或称阻尼网络,它是由 VD6 R3 C啪成的,接入 VD 列以使反峰电压通过 二极管及电阻 R硝耗其能量,降低反峰电压,以免 匹关过程中在原边绕组 N仕出现的过高电压损坏功率 MOS 管。图 9 OB2532的典型应用电路变压器的次级绕组的降压电压,经二

30、极管VD呼流、C 勰波,去驱动 发光二极管 LED=这个电路的优点是原边反应控制,不用加光耦和稳压源TL431,比拟简单,但需另接 MOS 管。可以驱动 10 只 LED,其效率及输出电流如表 3和表 4 所列。表 3 OB2532典型应用电路的效率单位 :输入电压7LFJ)&LED9 LEDI0LEDEPS2j)/levrl5J15V/60HZ80.981.582.382.776.623OV/5OHz他182. 984+R85.5表 4 OB2532典型应用电路输出电流精度单位:mA大器的补偿端,接补偿电容,以使恒压输出保持稳定;(6)VDDIC的电源。LED数目-输入电压90 VA

31、CH5AC220 VAC264 V AC10333333333332933333433333383333333343347334334336% % 4 LED 恒流驱动芯片之三:OB2535/6 /8 系列昂宝公司还推出一种类似Viper12A /22A 的产品,内置 MOS 管,但仍然采用原边控制方案,不用光耦和TL431,空间紧凑,适用于单电压输入系统,可以驱动 15W 以下的 LEA 其具体的应用电路如图 10所示。有关这个电路各个元件的说明不再给出,它同图 9根本上是相同的,读者不难弄清楚各个元件的作用。图 9和图 10最大的区别,不过是原来 外接的 MOS管换成内置的罢了。5 LED

32、 恒流驱动芯片之四:高功率因数的 PWM制器 SN03SN03也是昂宝公司的产品,它是一种高功率因数的PWMS制器,特别适用于照明领域,如用来驱动LED灯。5. 1 SN03 的特点(1) SN03根本上是一个功率因数校正电路,和功率因数校正器L6561、L6562 一样,内部含有如模拟乘法器、零电流检测器(ZCD)、带有前沿消隐(LEB)的电流检测比拟器、用来驱动功率 MOS 管的图腾柱输出等,也采用临界导通 模式功率因数校正原理;(2)有很强的保护功能,如短路保护及过压保护,欠电压封锁,逐周电流限制,栅极驱动输出在内部有箝位,可 以保护外接的MOS 管等;VCC 的电源电压范围很宽,在 9

33、. 5 28V 的范围内都可工作;(4)无音频干扰;(5)用于驱动 LED时,待机功耗低于 0. 5W,且 PF 0. 95。SN03有 8 条引脚,引脚名称与 L6561 根本一样,只是 1 脚的名称由 INV改为 FB,其他各脚名称都一样,功能也不变。TU31LED+OLED图 10 OB2535 /6 /8 系列的应用电路5. 2 用 SN03驱动 LED的实用电路将 SN03芯片用于驱动 LED的方法其实很简单,不过将原来的升压电感做成变压器,利用副边的降压绕组的输出电压经整流、稳压、滤波去驱动 LED,如图 11所示。副边的输出电压和电流通过光耦和TL431,反应到 SN03 的 F

34、B脚,作为控制信号,改变脉冲宽度 PWM,控制输出电压和电流,从而到达输出电流恒流的目的。VD3VDD DRAINCOMP J NVCSGN1)iO图 11用 SN03驱动 LED 的电路电路的各局部元件作用如下 :(1)输入交流电压经桥式整流电容C1滤波,接变压器原边 N1,然后与 MOS 管的漏极相接,这与前面图 9、图 10是一样的。电容 C4 电阻 R7、二极管 VD如阻尼(缓冲)的作用,消除开关过程中 N1 绕组上过高的电压,以免损坏 MOS管。 辅助绕组N2 经 VD 催流、C懿波为 SN03提供电源,同时经电阻 R眼 ZCD 脚,送去零电流检测信号。MOS 管源极电阻R1 吐的电

35、流信号送 CS 脚。这些连接方法和所起的作用与图9、图 10 一样,触类旁通,读者不难理解。(2)输出 LED 灯电流及输出电压的反应是通过光耦及TL431进行的,为了说明它的工作原理,这里先介绍可调稳压器 TL431的符号及使用方法。TL431有 2种封装形式,一种是三脚直插式塑封,另一种是双列直插式塑封。 三脚直插式的引脚排列如图12( a)所示,其使用连线如图 12( b)所示。它像一个稳压值可调的 稳压二极管,通过调节电阻 R1 与 R2 的比值,可以调节输出 的稳定电压 VO= (1 +R1 /R2) VREF ,其中 VREF 为 2. 5V。如果 R1 = 0 ,即将 1、3 脚

36、短接在一起,那么输出电压就是固定的VREF 直。输出电流在图 11的电阻 R16产生压降,输出电压那么通过Rd R11改变左边 TL431的输出电压,两者都会使光耦的三极管的电流,即改变反应到 FB脚的电流,最终改变栅极驱动输出的脉冲宽度,可以输出 1040W 功率,适合作台灯、住宅照明、花园照明等。R阴极阴极3町极2 REFREF 1阳极3)引脚排列(b)使用连线图 12 TL431的引脚排列及使用6 LED 恒流驱动芯片之五:准谐振回扫式 PWM制器 OB2203二极管电流发生改变,从而影响光耦到达输出恒流的目的。用 SN03芯片驱动 LED 发光,准谐振 PWM$制器 OB2203是昂宝

37、公司推出的另一种驱动LED 芯片,输出功率较大。在正常的负载情况下,它工作于准谐振模式,为了满足CISPR 22关于电磁兼容(EMQ的要求,其起始频率为 150kHz,而其最大开关频率那么由IC内部限定为 130kHz。为了提高转换效率,在轻负载情况下,它工作于脉冲频率调制方式(PFM),而当负载很小时,那么工作于突发模式(Burst Mode),以减少开关损耗,这样,它的待机损耗很小,而转换效率很高。IC内部有一个 P沟道 MOS管,它可以根据负载情况,自动地将PFC级的电源关断或接通(在方框图中该 PMOS1连到 VCC 与 PFCVCO间,控制它们的通断),使功率因数校正电路工作或不工作

38、。OB2203具有很强的保护功能,如逐周电流限制 (过流保护 OCP 卜输出过压保护、VCC电压封锁、VCCf 位、栅 极驱动箝位、过载保护、 芯片过热关断 (当芯片温度到达 140 C时)、 软启动以及最大开通时间限制 (21s)等。 最 大的输出源电流和灌电流可达土 1A。OB2203的用途有:电源适配器,液晶(LCD)监视器、电视机、个人电脑、机顶盒的电源,驱动 LED 等。6. 1 OB2203 的引脚名称及功能OB2203共有 8 条引脚,各个引脚名称及功能如下:(1) SS- 多功能脚,在 SS与 GND 脚间连接电容,可以设定软启动功能;另一个功能是如将 SS脚电压拉高到3. 8

39、V以上,可以作为锁存器的外部触发信号,将IC关断。(2) FB- 反应输入脚,由输入此脚的电平及3脚的电流检测电平可确定PWM勺占空比。根据此脚的电平,决定IC在以下 3种模式中工作在哪一种模式 :准谐振(QR)、脉频调制(PFM)、突发(BM)模式。(3) CS- 电流检测输入。(4) GN- 内部线路的地。(5) GATE- 图腾柱栅极驱动输出,用来驱动MOS 管。(6) VCC-IC芯片电源。(7) PFCVCC 此脚通过低阻抗的开关 (PMOS 管)直接连到 VCC 在待机和启动时,开关断开, PFCVCC关闭 的,一旦副绕组稳定后,PFCVCC VCC 相连,为 PFC提供电源。在有

40、故障、无负载或轻负载时, 开关断开,PFCVCC是 关闭的。在 PFCVCU 闭时,PFC局部不工作。(8) DEM- 变压器磁芯去磁的检测端,它也用作过电压保护 (OVP)的输出。6. 2 OB2203 的工作说明与普通固定开关频率的硬开关变换器相比,OB2203准谐振回扫式变换器的特点是低电磁干扰(EMI)和高转换效率,有很好的保护功能,节能高效,很适合作脱机回扫式变换器使用。下面对它的特点及工作作一些说明。6. 2. 1 启动电流小OB2203通电后,VCCM以很快上升到开启阈值,即便采用高阻值的启动电阻,也能保证IC可靠地启动,又能减少功耗。例如可采用 2MQ、1 /8W 电阻和 VC

41、Ct 容,就可以启动IC。6. 2. 2 工作电流很小OB2203的工作电流很小,只有 3mA 而在无负载或轻负载下,又能工作于扩展的突发模式(Extended Burst Mode),所以它的效率是很高的,可达 88%左右。6. 2. 3 多种工作模式OB2203的工作模式有 3 种,根据 FB脚的电压 VFB而改变,如图 13所示。因为电压 VFB反映了线电压和负载变化的情况。(1)在正常的工作情况下 (VFB Vth2)。IC工作于准谐振状态(QR频率随线电压和负载情况而变,当到达限定的 130kHz频率时,系统工作于断续导通模式(DCM)。应当优化系统的设计,使得在全电压范围和满负载的情况下,电路可以工作在指定的频率范围内。图 13 OB2203的 3 种工作模式与 FB脚电压的关系(2)在轻负载

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