鉅大LARGE | 點擊量:945次 | 2020年06月18日
降壓型LED驅動電源系統設計方法
序言
LED即發光二極管,是一種半導體固體發光器件。它是利用固體半導體芯片作為發光材料,在半導體中通過載流子發生復合放出過剩的能量而引起光子發射,直接發出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光。
LED一般被稱為第四代照明光源或綠色光源,具有高節能、利環保、壽命長、體積小、高亮度等特點,可以廣泛應用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領域;LED燈作為一種新的照明用光源,正在逐漸得到大規模和大范圍內的應用;LED照明燈自身在節能,長壽,高能效,亮度方便可調節等方面的優異特性也符合現在倡導的低碳,環保的大趨勢;目前,LED照明在LED背光,LED廣告燈,LED幕墻,大功率LED路燈,LED節能燈及日光燈,LED顯示等領域得到廣泛深入的應用;預計在未來幾年內,LED燈將可能逐漸進入家庭照明,室內外照明等領域,成為一種重要的照明光源。決定LED燈的性能和壽命的核心部分是LED恒流驅動電路,LED燈的壽命(光亮度衰減)與驅動電流的穩定性和電流紋波或雜訊息息相關,LED燈的可靠性重要取決于驅動芯片的可靠性和各種安全保護措施。
一XL4011LED驅動電源方法
[1]應用簡要說明
XL4011是一個150KHz的固定頻率pWM降壓DC-DC轉換器,1.2A電流負載能力,該電路應用簡單,外部元器件比較少。鑒于LED領域的系統需求,內部除了常規的過流保護,過溫度保護,輸出短路保護外,還內置了專用LED的CC,OVp;
CC是通過電阻RCS測量LED電流并實現電流模式控制,在正常工作情況,LED電流由0.155V的pWM控制器內部參考電壓除以RCS電阻值所決定。即I=0.155V/RCS,因為RCS兩端的電壓降在正常工作條件下將一直保持在0.155V;
OVp是通過電阻R1和R2測量輸出電壓并實現電壓模式控制,一般OVp設置為比正常輸出電壓高10%.在芯片正常工作的時候,CC起用途;當CC這一路出現問題,OVp鉗位輸出電壓,使LED不會承受較大功率而燒毀!
pWM調光這一塊也可以調節4腳FB來實現,FB基準為1.235V,一旦這一點電位高于1.235V,關閉輸出!低于1.235V芯片工作!由于芯片本身的頻率只有150K,所以在一定占空比的條件下,pWM調光的速率不應該太快,建議在100KHZ-300KHZ使能端EN腳控制芯片輸出,EN腳電位為低電平(0.8V以下)或者懸空的時候,芯片有輸出!EN腳電位為高電平(1.4V以上),芯片關斷輸出!
其他幾款同類型芯片如下:XL4001,XL6002,XL4101
[2]技術特點
(1)用于LED全集成方法,系統成本低,可靠性高;
(2)IC內部CC,OVp都是通過控制pWM實現的;因此,輸出電壓,輸出電流,輸出過壓保護的精度更高,響應速度很快;內置過流保護、過溫度保護等安全措施。
(3)XL4011為40V高壓雙極工藝制造,更加皮實,應用于多種環境;由于其為150K固定頻率,使得LED驅動的EMI設計相對容易;
[3]降壓型LED驅動產品典型應用示意圖
1.XL4001典型應用電路及圖示
測試數據見下圖表,在輸入電壓36V,輸出從1顆燈到10顆1WLED燈,單路輸出電流在350MA時,室溫16℃,測試整個系統的效率!溫度測試點在芯片表面,整個系統最高可以做到10串5并,50顆1WLED.一般建議使用在25W以內。
2.XL6002典型應用電路及圖示
測試數據見下圖表,在輸入電壓36V,輸出從1顆燈到10顆1WLED燈,單路輸出電流在350MA時,室溫16℃,測試整個系統的效率!溫度測試點在芯片表面,整個系統最高可以做到10串6并,60顆1WLED.一般建議在35W以內。
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