小功率LED恒流源驱动方案

1、小功率小功率LEDLED恒流源驱动方案介绍恒流源驱动方案介绍华润华晶微电子有限公司主要内容主要内容方案优缺点方案原理介绍方案中各器件的介绍 优点优点1、电流负温度特性，对、电流负温度特性，对LED起到保护作用。起到保护作用。 优点优点2、核心器件可靠性强，、核心器件可靠性强，ESD8KV，开关实验，开关实验4万次。万次。 优点优点3、不另加保护线路时有、不另加保护线路时有500V的抗浪涌电压能力。的抗浪涌电压能力。 优点优点4、所用元器件少，无需电感变压器，体积小。、所用元器件少，无需电感变压器，体积小。 缺点缺点1、高效率和高功率因素无法兼顾。、高效率和高功率因素无法兼顾。 缺点缺点2、器件

2、发热量大，相比常规的电源，散热成本要增加。、器件发热量大，相比常规的电源，散热成本要增加。 缺点缺点3、设计应用有局限，灵活性小。、设计应用有局限，灵活性小。 方案优缺点方案优缺点 方案一 原理图 方案原理介绍【方案一】方案原理介绍【方案一】 220V220V交流输入，桥堆整流，经过恒流二极管（交流输入，桥堆整流，经过恒流二极管（CRDCRD）输出稳定的直流电流，驱动）输出稳定的直流电流，驱动80888088颗颗3.3V3.3V的的LEDLED或者或者5 5颗颗50V50V的高压的高压LEDLED灯珠，负载回路的电流为灯珠，负载回路的电流为CRDCRD的输出电流。线路发的输出电流。线路发光效率

3、近光效率近90%90%，无需变压器，所用电子元器件极少，可大大降低成本、缩短生产流程。，无需变压器，所用电子元器件极少，可大大降低成本、缩短生产流程。 输入电压范围：输入电压范围：180260V180260V。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:8-Jun-2012 Sheet of File:d:我的文档桌面CRD方案PPTcrd.DdbDrawn By:CRDAC220VBAI=ICRDLED电源部分（电源部分（A）主要器件为主要器件为 1只整流桥，只整流桥，1只只4.7uF/400V的电解电容，的电解电容，1只只1719mA的

4、恒流二极管。的恒流二极管。光源部分（光源部分（B）主要器件为主要器件为5只高压只高压LED（VF为为4556V）。）。方案原理介绍【方案一】方案原理介绍【方案一】方案原理介绍【方案一】方案原理介绍【方案一】光源板，五颗高压LED串联 电源板 1719mA的恒流二极管 方案原理介绍【方案一】方案原理介绍【方案一】工作波形 工作波形说明：工作波形说明：CH1为恒流二极管之前的电压波形，有为恒流二极管之前的电压波形，有V=30V的纹波。的纹波。CH2为恒流二极管之后的电压波形，当为恒流二极管之后的电压波形，当V=30V的纹波经过恒流二极管后，输出成的纹波经过恒流二极管后，输出成了稳定的直流电压驱动了

5、稳定的直流电压驱动LED，LED即处在非常稳定的直流电压下工作。即处在非常稳定的直流电压下工作。CH3为负载回路的电流波形，电流非常稳定，是很纯净的直流电流，为负载回路的电流波形，电流非常稳定，是很纯净的直流电流，LED在恒流环在恒流环境下工作。境下工作。CH1123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:8-Jun-2012 Sheet of File:d:我的文档桌面CRD方案PPTcrd.DdbDrawn By:CRDAC220VBAI=ICRDLED 推荐值（典型值20mA回路的应用）方案原理介绍【方案一】方案原理介绍【方案一】 该方

6、案电压浪涌能力测试220V输入加输入加70V浪涌电压，相位浪涌电压，相位90度度220V输入加输入加110V浪涌电压，相位浪涌电压，相位90度度注：注：CH1为恒流二极管之前的电压波形为恒流二极管之前的电压波形 浪涌电压脉宽浪涌电压脉宽16ms CH2为恒流二极管之后的电压波形为恒流二极管之后的电压波形 浪涌电压脉宽浪涌电压脉宽16ms方案原理介绍【方案一】方案原理介绍【方案一】 该方案电压浪涌能力测试220V输入加输入加150V浪涌电压，相位浪涌电压，相位90度度220V输入加输入加300V浪涌电压，相位浪涌电压，相位90度度注：注：CH1为恒流二极管之前的电压波形为恒流二极管之前的电压波形

7、 浪涌电压脉宽浪涌电压脉宽16ms CH2为恒流二极管之后的电压波形为恒流二极管之后的电压波形 浪涌电压脉宽浪涌电压脉宽16ms方案原理介绍【方案一】方案原理介绍【方案一】 该方案电压浪涌能力测试 结论：该方案有一定的抗浪涌能力，当电网电压波动时，高出的电压被恒流结论：该方案有一定的抗浪涌能力，当电网电压波动时，高出的电压被恒流二极管吸收，转化成热量，从而保护了回路当中的二极管吸收，转化成热量，从而保护了回路当中的LED发光二极管。发光二极管。 从该试验当中可以看出，从该试验当中可以看出，CRD耐压越高，抗浪涌能力则越强。华晶该套工艺耐压越高，抗浪涌能力则越强。华晶该套工艺制造出来的高耐压的制

8、造出来的高耐压的CRD给这套方案的可靠性上给予了强有力的支持。给这套方案的可靠性上给予了强有力的支持。方案原理介绍【方案一】方案原理介绍【方案一】方案原理介绍【方案一】方案原理介绍【方案一】工作电压瞬态电流稳定电流功率功率因素CRD温度电容温度LED温度灯壳温度180V14mA17mA3.6W0.4664.961.270.147.9190V18mA18mA4.7W0.5077.169.173.849.1200V18mA18mA5.1W0.4686.474.374.749.8210V18mA18mA5.4W0.4894.878.775.751.4220V18mA18mA5.6W0.46103.1

9、83.476.451.6230V18mA18mA5.9W0.45111.388.077.453.0240V18mA17mA6.1W0.45119.592.878.854.1250V18mA17mA6.5W0.45126.896.679.554.2260V18mA18mA6.7W0.45136.6102.881.754.9测试数据 该方案的拓展应用电路 应用灵活，可以对应用线路进行拓展，满足不同的功率要求，多颗恒流二极管应用灵活，可以对应用线路进行拓展，满足不同的功率要求，多颗恒流二极管并联可以实现并联可以实现I=I1+I2+I3。方案原理介绍【方案一】方案原理介绍【方案一】123456ABCD

10、654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:8-Jun-2012 Sheet of File:d:我的文档桌面CRD方案PPTcrd.DdbDrawn By:220V123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:8-Jun-2012 Sheet of File:d:我的文档桌面CRD方案PPTcrd.DdbDrawn By:LED1LED2LEDnI1I2I3 该方案的拓展应用1.2米米T8日光灯，采用日光灯，采用3并并85串，串，20uF/400V电容电容方案原理介绍【方案一】方案原理介绍【方案一】 方案二

11、原理图 方案原理介绍【方案二】方案原理介绍【方案二】 220V220V交流输入，经过整流后为交流输入，经过整流后为100Hz100Hz的交流电压，然后通过的交流电压，然后通过CRDCRD，驱动，驱动4 4颗高压颗高压的的LEDLED或或62686268颗颗3.3V3.3V的的LEDLED灯珠。负载回路的电流约为灯珠。负载回路的电流约为CRDCRD输出电流值的一半。该方输出电流值的一半。该方案功率因素案功率因素0.90.9以上，无需变压器，所用电子元器件极少，成本低廉。以上，无需变压器，所用电子元器件极少，成本低廉。 输入电压范围：输入电压范围：180250V180250V。123456ABCD

12、654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:8-Jun-2012 Sheet of File:d:我的文档桌面CRD方案PPTcrd.DdbDrawn By:CRDLEDAC220VBAI=1/2ICRD电源部分（电源部分（A）主要器件为主要器件为 1只整流桥，只整流桥，1只只4043mA的恒流二极管。的恒流二极管。光源部分（光源部分（B）主要器件为主要器件为4只高压只高压LED（VF为为4556V）。）。方案原理介绍【方案一】方案原理介绍【方案一】方案原理介绍【方案二】方案原理介绍【方案二】光源板，四颗高压LED串联 电源板 4043mA的恒流二极管 方案原

13、理介绍【方案二】方案原理介绍【方案二】工作波形 工作波形说明：工作波形说明：CH1为恒流二极管之前的电压波形，有为恒流二极管之前的电压波形，有V=320V，f=100HZ的正弦波。的正弦波。CH2为恒流二极管之后的电压波形，有一个削顶的正弦波。为恒流二极管之后的电压波形，有一个削顶的正弦波。CH3为负载回路的电流波形，该方案为负载回路的电流波形，该方案LED不是恒亮的，不是恒亮的，LED即处在即处在“开开-关关-开开-关关”的状态，但电流有效值是一个恒定的值。的状态，但电流有效值是一个恒定的值。CH1123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDat

14、e:8-Jun-2012 Sheet of File:d:我的文档桌面CRD方案PPTcrd.DdbDrawn By:CRDLEDAC220VBAI=1/2ICRD 推荐值（典型值20mA回路的应用）方案原理介绍【方案二】方案原理介绍【方案二】方案原理介绍【方案二】方案原理介绍【方案二】测试数据 工作电压瞬态电流稳定电流功率功率因素CRD温度桥温度LED温度灯壳温度180V18mA18mA4.2W0.9077.972.170.251.7190V19mA19mA4.7W0.9286.578.873.153.9200V20mA19mA5.1W0.9394.785.175.155.6210V21mA

15、20mA5.5W0.95102.391.177.257.3220V22mA20mA6.0W0.96109.796.979.159.1230V22mA20mA6.2W0.96116.6102.480.961.0240V22mA21mA6.7W0.96126.1110.584.063.6250V25mA23mA8.0W0.97133.8117.288.367.0 该方案的拓展应用电路123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:23-Feb-2012Sheet of File:d:我的文档桌面照明项目CB215阳光集成IC.DdbDrawn By

16、:220V方案原理介绍【方案二】方案原理介绍【方案二】 一、产品特点恒流二极管恒流二极管CRD(Current Regulator Diodes) 是一种能为是一种能为LED或其他器件在电源电压变化或其他器件在电源电压变化时提供稳定电流的器件，它相当于一个恒流源或最大峰值电流的限制电路，即使出现电源电压供时提供稳定电流的器件，它相当于一个恒流源或最大峰值电流的限制电路，即使出现电源电压供电不稳定或是负载电阻变化很大的情况，都能确保供电电流稳定。该器件具有外围电路非常简单，电不稳定或是负载电阻变化很大的情况，都能确保供电电流稳定。该器件具有外围电路非常简单，使用极其方便等特点，尤其适用于使用极其

17、方便等特点，尤其适用于LED照明。照明。华晶恒流二极管采用华晶恒流二极管采用TO-252封装，产品符合封装，产品符合 RoHS要求。要求。直流等效阻抗低直流等效阻抗低工作电压工作电压4.5V130V交流等效阻抗高交流等效阻抗高负温度系数负温度系数ESD(HBM模式模式)8KV方案中各器件的介绍【恒流二极管】方案中各器件的介绍【恒流二极管】 二、产品参数（Ta= 25 除非另有规定）：符号参数最小值典型值最大值单位VB击穿电压100130VPD耗散功率1.2WTJ结温-55150Tstg存储温度-55150RJC热阻80/W方案中各器件的介绍【恒流二极管】方案中各器件的介绍【恒流二极管】 三、产

18、品规格（Ta= 25 除非另有规定）：产品名称恒定电流 (IP)（mA）开启电压 (VK)（V）最小典型最大最大典型2H1002A42H1002A23171984.5192184.5212384.5272984.5293184.5313384.5374084.5404384.5方案中各器件的介绍【恒流二极管】方案中各器件的介绍【恒流二极管】 四、特性图123456789101112ABCD121110987654321DCBATitleNumberRevisionSizeA1Date:5-Dec-2011 Sheet of File:D:Program FilesDesign Explorer

19、 99 SEExamples文件夹电子变压器线路图.DdbDrawn By:0208010002540605Ta=25101520Ta= -40Ta=85Ta=1251030507090-4025：-0.031mA/2585：-0.030mA/85125：-0.027mA/02080100-20354060-5515201030507090110-10a=25123456789101112ABCD121110987654321DCBATitleNumberRevisionSizeA1Date:5-Dec-2011 Sheet of File:D:Program

20、FilesDesign Explorer 99 SEExamples文件夹电子变压器线路图.DdbDrawn By:0208010002540605Ta=25101520Ta= -40Ta=85Ta=1251030507090-4025：-0.031mA/2585：-0.030mA/85125：-0.027mA/02080100-20354060-5515201030507090110-10a=25典型典型V-I特性图特性图 典型温度特性图典型温度特性图mAmAVV方案中各器件的介绍【恒流二极管】方案中各器件的介绍【恒流二极管】方案中各器件的介绍【恒流二极管】方

21、案中各器件的介绍【恒流二极管】五、外形图(TO-252封装 2H1002A4)一、R6S05产品特点u超低反向漏电电流 IR2Au封装厚度薄（1.2mm）uESD击穿电压高（12KV，HBM MODEL）u无铅封装u耐焊接温度高：260/10s（回流焊） 350/3s（手工焊）方案中各器件的介绍【整流桥方案中各器件的介绍【整流桥R6S05 】二、R6S05电参数参数名称符 号额定值单 位重复峰值反向电压VRRM600V直流阻断电压VDC600V平均正向整流电流IF(AV)0.5A持续正向整流峰值电流Imax2A峰值正向浪涌电流IFSM10A结到管壳的热阻最大值RJA200/W贮存温度Tstg-

22、55150方案中各器件的介绍【整流桥方案中各器件的介绍【整流桥R6S05 】参数名称符号测试条件规 范 值单位最小典型最大反向电压VRIR=1mA600V反向电流IRVR=600V, Ta=250.5AVR=600V, Ta=1252A正向压降VF IF=0.25A1.0Va: 脉冲测试tp300s,2%方案中各器件的介绍【整流桥方案中各器件的介绍【整流桥R6S05 】三、R6S05电特性曲线（1）、IR - VR关系曲线（TC= 25） 在常温下，在常温下， R6S05 的反向漏电比的反向漏电比 TB1001小小 10nA 方案中各器件的介绍【整流桥方案中各器件的介绍【整流桥R6S05 】（

23、2）、IR - VR关系曲线（TC= 125） 在在125 ， R6S05反向漏电在反向漏电在100nA左右，左右， 比普通台比普通台面工艺低一个数量级面工艺低一个数量级 方案中各器件的介绍【整流桥方案中各器件的介绍【整流桥R6S05 】（3）、IR - VR关系曲线（TC= 175） 在在175 ， R6S05反向漏电明显比普通台面工艺小反向漏电明显比普通台面工艺小方案中各器件的介绍【整流桥方案中各器件的介绍【整流桥R6S05 】（4）、 VF - IF 关系曲线 方案中各器件的介绍【整流桥方案中各器件的介绍【整流桥R6S05 】四、R6S05封装外形方案中各器件的介绍【整流桥方案中各器件的介绍【整流桥R6S05 】三、2GF4545方案中各器件的介绍【方案中各器件的介绍【