PI无闪烁调光LED驱动器IC方案
LED驱动电路方案
解决方案
采用恒流源驱动LED,保证输出 电流的稳定。同时,采用温度补 偿技术,减小温度对LED性能的 影响。此外,选择质量可靠、性 能稳定的LED芯片和封装,以延 长其寿命。
LED驱动电路的成本问题
总结词
详细描述
解决方案
LED驱动电路的成本问题主要 表现在高昂的芯片和元件成本 以及复杂的电路设计。
LED驱动电路需要高精度的芯 片和元件来实现稳定的电流和 电压输出,而这些芯片和元件 的成本较高。此外,LED驱动 电路的设计也需要较高的技术 水平,增加了设计成本。
采用低成本的芯片和元件,例 如集成LED驱动芯片等。同时 ,简化电路设计,减少元件数 量和复杂度,以降低制造成本 。此外,通过规模效应和技术 进步,进一步降低成本。
LED驱动电路的安全问题
总结词
详细描述
解决方案
LED驱动电路的安全问题主要表现在 过温、过流和过压等风险。
LED驱动电路在长时间工作或异常情 况下可能会出现过温、过流和过压等 问题,这些问题可能会对LED和电路 造成损坏或引发安全事故。
在LED驱动电路中加入过温、过流和 过压保护措施,例如温度传感器、电 流传感器和电压保护器等。同时,合 理选择散热器和材料,减小热阻和热 容量,以降低温度对LED性能的影响 。此外,加强安全检测和监控,及时 发现和处理异常情况。
05
LED驱动电路的挑战与解决方案
LED驱动电源方案全攻略
LED驱动电源方案全攻略
LED(Light Emitting Diode)驱动电源是用来为LED灯提供电能的
电源装置。LED灯是一种半导体光电器件,需要稳定的电流和电压来驱动。有多种LED驱动电源方案可供选择,每种方案都有不同的特点和适用场景。以下是关于LED驱动电源方案的全攻略:
1.直接驱动电源方案:直接将LED连接到电源供电,通过电阻限流来
保证电流稳定。这种方案成本较低,但效率较低,不适用于大功率LED灯。
2.恒流驱动电源方案:通过恒流驱动电路来保持LED工作电流恒定,
以提高LED的亮度和寿命。这种方案适用于需要稳定亮度的应用,如室内
照明和显示屏。
3.PWM调光驱动电源方案:采用脉冲宽度调制(PWM)技术来控制电流,通过改变脉冲信号的占空比来调节LED的亮度。这种方案适用于需要
可调光的应用,如舞台照明和电视背光。
4.开关电源驱动电源方案:采用开关电源技术,将输入电压经过变压
和整流等处理,输出稳定的电流来驱动LED。这种方案具有高效率和稳定性,适用于大功率和长距离驱动的应用,如户外照明和景观照明。
5.驱动电流调节方案:通过调节驱动电流的大小来控制LED的亮度。
可以使用恒流源、可调电阻、PWM调光等方法来实现驱动电流的调节。
6.功率因数校正方案:LED驱动电源需要具备良好的功率因数,以减
少谐波对电网的污染。可以采用PFC预矫正电路、LC滤波网络等方法来
校正功率因数。
7.绝缘驱动电源方案:为了提高安全性能,LED驱动电源通常需要具备绝缘功能,以隔离输入和输出电路。可以采用变压器隔离、光耦隔离等技术来实现绝缘功能。
高PF无频闪LED驱动电源方案芯片系列
高PF无频闪LED驱动电源方案芯片系列
针对高功率因数、无频闪的LED照明驱动方案,推出了多款高性价比的产品,包括:隔离式高功率因数无频闪驱动电源芯片
SM7650,非隔离式高功率因数无频闪驱动电源芯片SM7630以及线性纹波消除芯片SM208ND。
一、隔离式高功率因数无频闪驱动电源芯片SM7650
1.1概述
SM7650是一款应用于中大功率的高功率因数、高精度、高效率的原边反馈LED恒流驱动芯片。适用于90Vac~264Vac输入电压范围,系统的功率因数大于0.98,效率高于85%,恒流精度小于±3%。同时,输出端无工频闪烁,THD<10%。
SM7650具有VDD欠压保护,GATE输出钳位以及输出过压、开路、短路等保护功能。可通过EFT、雷击、浪涌等可靠性测试,可通过3C、UL、CE等认证标准。
1.2SM7650实现的36V/1A无频闪方案实物图
1.3典型的系统参数
二、非隔离式、无频闪高功率因数驱动电源芯片SM7630
2.1概述
SM7630是一款应用于中功率非隔离高功率因数无频闪的LED 照明驱动芯片。适用于90Vac~264Vac输入电压范围,系统的功率因数大于0.98,效率可达90%以上,恒流精度小于±3%。同时,输出端无工频闪烁,THD<10%。
SM7630集成了逐周期峰值电流限制,过压保护、VDD欠压保护,GATE输出钳位以及输出开短路等保护功能,以提高系统的可靠性。
2.2SM7630实现的80V/300mA无频闪方案实物图
2.3典型的系统参数
三、纹波消除驱动芯片SM208ND
PI发表基于单级LinkSwitch-PH LED驱动器IC系列器件的最新参考设计—DER-278
PI 发表基于单级LinkSwitch-PH LED 驱动器IC 系列器
件的最新参考设计—DER-278
近日,离线式LED 照明高压驱动器公司Power Integrations(POWI)发布了一款基于该公司的单级LinkSwitch-PH LED 驱动器IC 系列器件的最新参考设计(DER-278),省去了不可靠的电解电容和光隔离器,适合于要求高可靠性
的工业、商业及户外固态照明(SSL)应用。
LinkSwitch 产品秉承了Power Integrations 特有的高效、准确的单级初级侧控制技术,可同时省去传统隔离反激式设计中常用的电解电容和不可靠的光耦器。设计师使用LinkSwitch-PH IC 设计SSL 产品时,驱动器的工作寿命可超过ENERGY STAR SLL (V1.1)规范所要求的35,000 小时。
Power Integrations 市场营销副总裁Doug Bailey 表示:”市政当局、零售商、工业用户以及其他企业现在发现,对LED 照明的前期合理投资所应考量的不
但是LED 灯所节省的能耗,而且还有其在整个使用寿命期间更低的维护费用。然而,这一优势的实现程度主要依赖于驱动器技术的选择。PI 单级LinkSwitch-PH 系列器件可消除典型LED 驱动器中的薄弱环节。设计师如果使
用LinkSwitch-PH LED 驱动器IC 和高可靠性的陶瓷电容,就可以设计出高效、安全且极具成本效益的照明系统,其工作寿命要比使用消费级驱动器的固态照
明照明更长,并可节省昂贵的维护费用。”
PI LED照明解决方案
减少闪烁的有效方法
可控硅调光器 阻尼电路 输入桥 和EMI滤波器 泄放 电路 开关 转换器
阻尼电路减慢“di/dt”升高速度,可控硅中的 电流(A) 防止可控硅中的电流发生负向 振荡。该功能在高压时至关重 要。 泄放电路保持可控硅中的电流 始终高于最小维持电流。
时间(ms)
© Copyright 2010 Power Integrations 25
非常严格的恒流
LinkSwitch-PH设计具有非常严格的恒流调节功能 • 无关变压器电感的变化 • 无需直接检测输出电流 在7 W和14 W参考设计中测得的恒流数据 • RDK-193:92个电源的恒流差异< +/- 3% - σ 3.33 mA(平均值 = 336
mA)
• RDK-194:83个电源的恒流差异< +/- 5% – σ 8.6 mA(平均值 = 500
© Copyright 2010 Power Integrations
11
LinkSwitch-PH可轻松满足商用/家庭应用对PF和THD要求
14W Input Harmonic at 115VAC
PF > 0.98 Vin = 110 V
60.00 50.00 Harmonic current (mA) 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 Harm onic Order
基于PWM的无级调光LED驱动电路设计共3篇
基于PWM的无级调光LED驱动电路设
计共3篇
基于PWM的无级调光LED驱动电路设计1
无级调光LED驱动电路设计
PWM调制是现代电子技术中广泛使用的一种技术,它通过调节与维持多种输出点之间的准确关系,使得电子器件能够控制电力用于对外输出。在LED灯的驱动电路中,PWM调制技术同样得到了广泛的应用。本文旨在介绍基于PWM技术的无级调光LED驱动电路的设计原理和具体实现
方法。
1. PWM技术原理
PWM技术是利用开关元件不断地开关,将直流电按照一定的占空比转换成为具有高频脉冲的电压信号,从而精准地控制输出的电力大小。PWM
技术可以实现模拟信号的数字化,进而通过数字控制进行输出。这种
技术的优势包括:
(1)工作效率高:PWM驱动电路的输出信号是具有脉冲宽度和周期的
高频脉冲信号,其输出的平均值可以由占空比决定,因此电力传输效
率高。
(2)输出精度高:PWM技术可以便捷地实现数字控制输出,利用数字
序列、计数器等实现精准控制。
(3)抗干扰能力好:PWM技术输出的是高频脉冲信号,因此能够减少
对噪声等外部干扰的影响,保证输出效果。
由于PWM技术的优势,其在LED灯的驱动电路中得到了广泛的应用。
下面我们将介绍基于PWM技术的无级调光LED驱动电路的具体设计方法。
2. 无级调光LED驱动电路设计
(1)PWM信号的产生与控制
PWM信号的产生与控制是无级调光LED驱动电路的核心。其原理是通过对PWM信号的频率和占空比进行控制,进而实现对LED的亮度进行精
准控制。该电路实现的具体步骤如下:
步骤一:产生基础信号
在无级调光LED驱动电路中,我们需要产生一种基础的PWM信号,以
led驱动ic方案
led驱动ic方案
LED驱动IC是一种用于供电并控制LED灯的集成电路。它在LED 照明应用中起着至关重要的作用。通过合理选择和应用LED驱动IC方案,可以实现高效的LED照明系统,提高能源利用率和照明质量。本文将介绍几种常见的LED驱动IC方案。
一、恒流驱动IC方案
恒流驱动IC方案是一种常见且有效的LED驱动方式。它通过控制电流来驱动LED灯,使LED工作在恒定的电流下,从而提供稳定亮度的照明效果。这种方案的优点是电流稳定,可以确保LED的亮度和寿命一致。而且恒流驱动IC还通常具有过流和短路保护功能,可以保证LED的安全使用。
二、PWM调光驱动IC方案
PWM调光驱动IC方案是一种常用的LED调光方式。该方案通过调节PWM信号的占空比来控制LED的亮度。PWM调光具有调光范围广、亮度稳定、调光效果好等优点。在此方案中,通常使用LED驱动IC来产生高频PWM信号,并将其输出给LED灯,从而实现LED的调光控制。
三、开关模式电源驱动IC方案
开关模式电源驱动IC方案是一种常见的高效能LED驱动方案。该方案通常采用开关电源拓扑结构,通过控制开关管的导通和截止时间来调节输出电压和电流。这种方案的优点是高转换效率、稳定输出、
可靠性高等特点。此外,开关模式电源驱动IC还常常具有过温、过载等保护功能,确保LED的安全运行。
四、恒压驱动IC方案
对于某些特定应用场景,如LED背光模块、LED显示屏等,需要稳定的电压驱动。恒压驱动IC方案是一种常见的解决方案。它通过控制输出电压的稳定性来驱动LED。在此方案中,常常使用恒压驱动IC 控制DC-DC变换器,将输入电源的电压转换为LED所需的稳定输出电压。
micro-led的硅基驱动电路ip
micro-led的硅基驱动电路ip
微LED(MicroLED)是一种新型的LED显示技术,它利用微米级尺寸的LED 芯片来构建显示屏,具有高亮度、高对比度、高色彩饱和度和高刷新率等优势。与传统的液晶显示技术和有机发光二极管(OLED)相比,微LED具有更高的像素密度和更好的能效。在微LED中,硅基驱动电路是至关重要的一部分,它用于控制和驱动微LED芯片的工作。
硅基驱动电路IP(Intellectual Property)是指专为硅基微LED显示屏设计的驱动电路的知识产权。它可以包括电路拓扑、电路设计的原理、电源管理、数据驱动以及信号处理等方面的技术,以及相应的设计方法和工艺制造。
在设计硅基驱动电路IP时,需要考虑以下几个关键因素:
1. 功耗管理:硅基驱动电路需要在提供足够的驱动电流的同时,尽量减少功耗。因此,设计时需要采用低功耗的电源管理技术和优化的电路结构,以降低能源消耗。
2. 数据驱动:硅基驱动电路需要能够高效地接收、解码并驱动来自控制器的数据信号。因此,设计时需要考虑高速数据传输、稳定的信号处理和合理的数据缓存等技术,以确保数据的准确性和实时性。
3. 亮度和对比度控制:微LED显示屏具有高亮度和高对比度的特性,驱动电路
需要能够精确控制每个像素的亮度和灰度级别。因此,设计时需要采用精准的电流源和灰度控制电路,以提供稳定的亮度输出和优秀的对比度。
4. 尺寸和集成度:由于硅基微LED芯片非常小,所以硅基驱动电路需要具有小尺寸和高集成度的特点。因此,在设计时需要采用紧凑的电路布局和现代的VLSI (Very Large Scale Integration)技术,以实现高度集成的驱动电路。
RT7304_PFC功能的LED驱动IC
RT7304_PFC功能的LED驱动IC
RT7304是一款集成了 Power Factor Correction (PFC) 功能的LED
驱动IC。PFC技术被广泛应用于调整交流电压输入的设备和系统,可提高
功率因数,减少谐波含量以及降低对电网的干扰。RT7304的设计旨在满
足高效能和高功率因数的要求,为LED照明应用提供可靠的电源解决方案。
RT7304采用了单端反馈控制模式,可以实现高精度的输出电压和电
流控制。其工作频率可通过外部电容来设置,从而满足不同应用的需求。
此外,它还具有低启动电流和低待机功耗的特点,可有效延长LED灯的使
用寿命。
RT7304的输出电流可通过外部元件进行调整,以匹配不同的LED负载。它还提供了多种保护功能,如过流保护和过温保护,以确保系统的稳
定和可靠性。此外,它还具有过压保护功能,可提供更高的电流输出,以
应对临时电流浪涌。
总之,RT7304是一款功能强大的LED驱动IC,集成了PFC功能以及
多种保护和调光功能。它的设计旨在提供高效能和高功率因数的电源解决
方案,以满足LED照明应用的需求。
项目1_PO口驱动LED闪烁
当程序只有几十行或几百行的时候,采用顺序结构编程的
方法很容易让人看明白。如果一个程序超过几千行的时
候,分析就会变得很复杂。单片机C语言程序也支持模块 化设计,在模块化程序设计过程,经常会用到函数的调用、 文件的包含问题。C语言的模块化程序设计给单片机编程 带来很大的方便,在这里以本节程序为例,简单介绍在
嵌入式单片机方向—单片机C语言程序项目设计
项目一 I/O口驱动LED显示器件
1.1 项目任务
一、任务
1)利用P0.0口驱动LED闪烁,高电平有效; 2)利用P0.7口驱动LED闪烁,低电平有效;
二、目的
1)了解P0.0口驱动负载特点,掌握利用C语言编写程
序一般方法;
2)掌握单片机P0口输出特性;
1.2
delay(100);
} }
//延时一段时间
/**************************************************************************/
也可以把delay.c文件形成一个delay.h文件在主函数中
进行包含,在使用时delay.h也放在与主程序同一级目录
最后时,单片机C语言程序设计会让你感觉很简单。
(5)每个人在利用C语言编写单片机程序时都有自己 的风格。一般情况下,函数的字符左行距为0,其下每条
语句前留一个“tab”键空。算数逻辑符号的左右各留一
采用PIC微控制器设计LED驱动控制电路的研究
作为 LED秦东 控制 电路 的不 .二之 选 。
பைடு நூலகம்
使 LED的 亮 度保 持不 变 则 需要 保 证 在 电路 不 足 之 处是 要 使 用 数 值表 的形 式 来 对PIC
1.利 用P l c微控 制 器的 .EO-q ̄动 电路配 中流 经 LED的 电流保 持恒 定 ,就 必 须要 先 中的 电阻相应 曲线 进行 保存 ,稍 为麻烦 。
利 用 温度 相 关性 电阻来 进行 测量 。首
价 格低 廉 而且 始 终频 率可 达20MHz,PIC
3.P I C微控 制器 的基 本功 能
先 要将 一个 温 度相 关 型 电阻 与一 个温 度 不
微控 制 器 可 以在 一块 芯 片 :集 成控 制 电路
3.1利用 驱动 器实 现对 电流 的调 整 相 关 的 电 阻 串联 起 来 , 利用 电路 中的A/D
统 的 作用 之一 。LED的亮 £调 节 涉及 到 电 线擦 除 以及重 写 的 多功 能集 成 器件 。利 用 度 的变 化而 受 到 影 响 。在 图4中表 示 的 是
流 调整 以及调 光 控制 等 两一_\方 面 ,而 智 能 PIC来 作 为整 个LED驱动 控制 电路 的核 心 , LED的亮度 与 温度之 间 的相 互关系 。
的 电流 不 会 受 到 供 电 电压 的影 响 而 导致
LED驱动芯片工作原理与电路设计
LED驱动芯片工作原理与电路设计
LED(Light Emitting Diode,发光二极管)驱动芯片在许多应用中被广泛使用,例如背光源、指示灯、家用照明等。本文将介绍LED驱动芯片的工作原理和电路设计。
一、LED驱动芯片工作原理
1.电源管理:LED驱动芯片需要提供电源管理电路,以保证LED驱动电流的稳定性。一般情况下,驱动芯片会通过直流-直流(DC-DC)转换器将输入电压调整为合适的电压。
2.电流调节:LED的亮度与电流成正比,因此,LED驱动芯片需要能够调节LED的驱动电流。一般情况下,驱动芯片会通过反馈电路,实时监测LED电流,以实现恒定电流输出。
3. PWM调光:LED灯的亮度调节通常使用PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)技术。驱动芯片需要提供PWM调光功能,通过改变PWM信号的占空比来改变LED的亮度。
二、LED驱动电路设计
1.高效率:LED电源的工作效率应尽可能高,以减少能量损耗。一般情况下,驱动电路采用开关电源设计,可以提高工作效率。
2.稳定性:驱动电路需要具备稳定的驱动电流输出能力,以确保LED 的稳定亮度。电流反馈和电流保护功能是确保电流稳定性的关键。
3.电流精度:驱动电路应具备高精度的电流输出能力,以满足不同LED的驱动需求。通常情况下,驱动电路具备可调节电流输出功能。
4.PWM调光:驱动电路需要提供PWM调光功能,以满足亮度调节的需求。PWM调光电路应具备高精度、低失真的亮度调节能力。
5.过温保护:驱动电路应具备过温保护功能,以防止过热损坏。过温
ip5356芯片 照明led 原理
ip5356芯片照明led 原理
全文共四篇示例,供读者参考
第一篇示例:
IP5356芯片是一种高性能的LED照明驱动芯片,能够广泛应用于LED照明产品中,如LED灯管、LED灯泡、LED灯带等。它采用了先进的数字PWM调光技术和电流反馈技术,能够实时监测LED电流,保证LED的稳定工作,提高LED的亮度和寿命。
IP5356芯片工作原理如下:在LED灯具中,IP5356芯片接收来自控制器的PWM信号,根据信号调整LED的亮度。IP5356芯片内部集成了电流反馈电路,可以实时监测LED的电流,通过反馈控制电路调
节LED的电流,保证LED的工作稳定性。IP5356芯片采用了高性能的MOSFET开关管,有效降低功耗,提高LED的效率。
在LED照明产品中,IP5356芯片还具有过载保护、短路保护、温度保护等功能,保障LED照明产品的安全和稳定性。IP5356芯片还支持多级亮度调节功能,可以使LED灯具实现更加精细的调光效果,满
足不同场景的需求。
第二篇示例:
IP5356芯片是一种用于照明LED灯的驱动芯片,它能够有效地控制LED灯的亮度和色温,为用户提供舒适的照明体验。在现代社会中,
LED照明已经成为一种普遍的选择,因为LED具有节能、环保、寿命长等优点,而IP5356芯片作为LED驱动的核心部件,具有非常重要的作用。
IP5356芯片的原理主要是通过PWM调节LED灯的亮度和色温,实现照明效果的控制。PWM即脉宽调制技术,通过改变信号的占空比来控制LED灯的亮度,从而实现不同亮度的调节。而色温控制则是通
NXP SSL2101可调光市电LED驱动解决方案
SSL2102适用于高能效和高功率因数LED照明灯具应用,其中包括:
8W到15W的紧凑型应用;15W到25W的LED模块,应用于诸如LED 聚光灯和筒灯;以及最大功率达25W的商场专柜展示用LED灯串。
NXP SSL2102介绍
SSL2102的主要特点包括: 通过内置对数调光曲线实现视觉自然调光 支持市场上大部分调光器(例如可控硅型、晶体管型) 集成度高,所需的外部元件很少 支持隔离和非隔离架构的开关电源设计 拥有增强散热功能的SO20宽体封装 最佳能效谷底开关检测 内置解磁检测 内置过热保护功能(OTP) 支持从整流市电电压启动 作为一款集成调光控制器及开关电源模块的LED驱动器IC,SSL2102 与SSL2101功能相同,但支持功率更高,使客户能够将一种设计应用 于功率额定范围更广的多种不同最终产品。
NXP SSL2101介绍
现有的LED路灯和家庭普通LED照明解决方案基本上都分为两个部分,一部 分是将220V市电转换到24V或48V的AC-DC电源适配器,另一部分是对 LED提供驱动电流的LED升压控制器。这一分立解决方案不仅所需元器件多, 而且要占用相当大的空间。为了解决这些缺点,NXP开发出了集成单芯片解 决方案SSL2101。它也是世界首款集成可调光市电LED驱动器。 恩智浦SSL2101是一款小尺寸开关模式电源(SMPS)控制器IC,专为驱动 LED设备而设计,并且提供可调光能力,以进一步改善LED照明的能效。 SSL2101可以驱动各种具有不同电源要求的照明系统,包括LED改良型灯 具、LED模块、LED聚光灯、射灯以及用于商店展示的LED灯串。 SSL2101具有的可调光能力为照明系统设计师设计更高能效的系统提供了
led灯pwm调光电路芯片
led灯pwm调光电路芯片
LED灯的PWM调光电路芯片是用来控制LED灯的亮度的关键元件。PWM(脉冲宽度调制)调光是一种常见的LED调光方法,通过控制LED的通电时间来实现亮度的调节。以下是一些常见的用于LED 灯PWM调光的电路芯片:
1. 555定时器芯片,555定时器是一种常用的集成电路,可以被用于产生PWM信号。它可以被配置成单稳态或者多谐振荡器,用来产生PWM信号以控制LED的亮度。
2. 专用LED驱动芯片,一些厂商生产了专门用于LED灯PWM调光的驱动芯片,例如TI的TLC5940等。这些芯片通常集成了PWM调光控制电路和LED驱动电路,能够提供更精确和稳定的调光效果。
3. 微控制器,一些带有PWM输出引脚的微控制器也可以用来控制LED的亮度。通过编程,可以实现各种复杂的PWM调光算法,以满足不同的应用需求。
4. 电容和电阻,除了使用专门的芯片外,一些简单的LED调光电路也可以通过电容和电阻来实现PWM调光。这种方法成本低廉,
但通常只适用于简单的应用场景。
总的来说,选择合适的LED灯PWM调光电路芯片取决于应用的需求,包括亮度调节范围、精度要求、成本考虑等因素。在选择时需要综合考虑这些因素,以找到最适合的解决方案。
无频闪的驱动电路原理
无频闪的驱动电路原理
无频闪的驱动电路是一种用于驱动LED的电路,主要用于消除LED点阵显示时产生的频闪现象。在传统的LED驱动电路中,由于LED的发光特性和驱动电压的不稳定性等原因,会造成LED的亮度变化过快而引起频闪。频闪在人眼中会产生视觉疲劳和不适感,因此需要通过无频闪的驱动电路来解决这个问题。
无频闪的驱动电路具有以下几个关键的设计原理:
1. 稳定的电源供应:无频闪的驱动电路需要提供稳定的电源供应,以确保LED 的驱动电压在一个可接受的范围内波动。这可以通过使用电压稳定器、滤波电容和保护电路等来实现,可以有效降低驱动电压的幅度波动和频率波动。
2. 恒定电流驱动:为了确保LED的亮度稳定,无频闪的驱动电路通常采用恒定电流驱动模式。这种驱动方式通过恒定电流源提供恒定的电流给LED,从而保持LED的亮度稳定。常见的恒定电流驱动方式有恒流源电路、电流镜电路等。
3. PWM调光技术:无频闪的驱动电路可以采用脉宽调制(PWM)技术来实现LED的亮度调节。PWM调光技术通过改变PWM信号的占空比来调节LED的亮度,可以实现精确的亮度调节,同时避免了频闪现象的出现。在PWM调光中,峰值亮度和频率的选择也是重要的因素,可以通过合理的设计来实现无频闪的效果。
4. 电流平衡设计:无频闪的驱动电路需要克服LED之间的电流不均衡问题,以确保点阵显示时的亮度均衡。通常,电流平衡设计可以通过精确的电流源匹配和电流均衡电路来实现,从而使LED之间的亮度差异尽可能小。
5. 热管理:热量是影响LED亮度和寿命的重要因素之一,因此无频闪的驱动电路需要进行有效的热管理。这可以通过散热片、热管、风扇等方式来实现,保持LED在正常工作温度范围内,避免因过热导致亮度降低或寿命缩短。
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PI无闪烁调光LED驱动器IC方案LED亮度高、功耗小、小型化、寿命长等优点推动了该技术的迅速发
展,但LED照明技术仍存在成本高、散热器过大、发光率低以及调光等挑战。在设计过程中,工程师进行LED常规调节时往往会遇到启动速度慢、闪烁、光照不均匀等情况,因此如何解决LED闪烁问题成为工程师当务之急。如果能够提供高精度恒流控制(能够分析可控硅控制器的可变相位角输出,对流向LED的恒流进行单向调整),输入EMI滤波器电感和电容非常小,那么进行有效的无闪烁调光是否便能成为可能?日前,Power Integrations (PI)公司LinkSwitch-PH系列LED驱动器IC很好地解决这一困扰,该产品的初级侧控制技术还省去了隔离反激式电源中常用的光耦器和辅助电路(即次级侧控制电路),同时控制器中的PFC部分还省去了大容量电解电容,这对LED无闪烁调光的确带来了一大福音。 如今,LED照明已成为一项主流技术。LED手电筒、交通信号灯和车灯比比皆是,各个国家正在推动用LED灯替换以主电源供电的住宅、商业和工业应用中的白炽灯和荧光灯。换用高能效LED照明后,实现的能源节省量将会非常惊人。仅在中国,据政府当局估计,如果三分之一的照明市场转向LED产品,他们每年将会节省1亿度的用电量,并可减少2900万吨的二氧化碳排放量。然而,仍有一个障碍有待克服,那就是调光问题。
白炽灯使用简单、低成本的前沿可控硅调光器就可以很容易地实现调光。因此,这种调光器随处可见。固态照明替换灯要想真正获得成功的话,就必须能够使用现有的控制器和线路实现调光。
白炽灯泡就非常适合进行调光。具有讽刺意味的是,正是它们的低效率和随之产生的高输入电流,才是调光器工作良好的主要因素。白炽灯泡中灯丝的热惯性还有助于掩盖调光器所产生的任何不稳定或振荡。在尝试对LED灯进行调光的过程中遇到了大量问题,常常会导致闪烁和其他意想不到的情况。要想弄清原因,首先有必要了解可控硅调光器的工作原理、LED灯技术以及它们之间的相互关系。
图1所示为典型的前沿可控硅调光器,以及它所产生的电压和电流波形。
图1. 前沿可控硅调光器
电位计R2调整可控硅(TRIAC)的相位角,当VC2超过DIAC的击穿电压时,可控硅会在每个AC电压前沿导通。当可控硅电流降到其维持电流(IH)以下时,可控硅关断,且必须等到C2在下个半周期重新充电后才能再次导通。灯泡灯丝中的电压和电流与调光信号的相位角密切相关,相位角的变化范围介于0度(接近0度)到180度之间。
用于替换标准白炽灯的LED灯通常包含一个LED阵列,确保提供均匀的光照。这些LED以串联方式连接在一起。每个LED的亮度由其电流决定,LED的正向电压降约为3.4 V,通常介于2.8 V到4.2 V之间。LED 灯串应当由恒流电源提供驱动,必须对电流进行严格控制,以确保相邻LED灯之间具有高匹配度。
LED灯要想实现可调光,其电源必须能够分析可控硅控制器的可变相位角输出,以便对流向LED的恒流进行单向调整。在维持调光器正常工作的同时做到这一点非常困难,往往会导致性能不佳。问题可以表现为启动速度慢,闪烁、光照不均匀,或在调整光亮度时出现闪烁。此外,还存在元件间不一致以及LED灯发出不需要的音频噪声等问题。这些负面情况通常是由误触发或过早关断可控硅以及LED电流控制不当等因素共同造成的。误触发的根本原因是在可控硅导通时出现了电流振荡。图2以图表形式对该影响进行了说明。
图2. 发生在LED灯电源输入级的可控硅电流与电压振荡可控硅导通时,AC市电电压几乎同时施加到LED灯电源的LC输入滤波器。施加到电感的电压阶跃会导致振荡。如果调光器电流在振荡期间低于可控硅电流,可控硅将停止导电。可控硅触发电路充电,然后重新导通调光器。这种不规则的多次可控硅重启动,可使LED灯产生不需要的音频噪声和闪烁。设计更为简单的EMI滤波器有助于降低此类不必要的振荡。要想实现成功调光,输入EMI滤波器电感和电容还必须尽可能地小。
振荡的最差条件表现为90度相位角(这时,输入电压达到正弦波峰值,突然施加到LED灯的输入端),并且为高输入电压(这时,调光器的正向电流达到最低水平)。当需要深度调光(比如相位角接近180度)且为低输入电压时,则会发生过早关断。要可靠地调低光度,可控硅必须单调导通,并停留在AC电压几乎降至零伏的点上。对于可控硅来说,维持导通所需的维持电流通常介于8 mA到40 mA之间。白炽灯比较容易维持这种电流大小,但对于功耗仅为等效白炽灯10%的LED灯来说,该电流可降低到可控硅维持电流以下,导致可控硅过早关断。这样就会造成闪烁和/或限制可调光范围。
在设计LED照明电源时还有许多其他问题构成挑战。能源之星固态照明规范要求商业和工业应用的最小功率因数必须达到0.9,照明产品必须满足效率、输出电流容差和EMI的严格要求,并且电源还必须在LED负载发生短路或开路的情况下作出安全响应。
Power Integrations (PI)最近所取得的技术进展为如何解决LED驱动和可控硅的兼容性问题提供了参考范例。图3是PI开发的可控硅调光的14 W LED驱动器的电路图。
图3. 隔离式可控硅调光的高功率因数通用输入14 W LED驱动器的电路
图
本设计采用了LinkSwitch-PH系列器件LNK406EG (U1)。LinkSwitch-PH系列LED驱动器IC同时集成了一个725 V功率MOSFET 和一个连续导通模式初级侧PWM控制器。控制器可实现单级主动功率因数校正(PFC)和恒流输出。LinkSwitch-PH系列器件所采用的初级侧控制技术可提供高精度恒流控制(性能远优于传统的初级侧控制技术),省去了隔离反激式电源中常用的光耦器和辅助电路(即次级侧控制电路),同时控制器中的PFC部分还省去了大容量电解电容。
LinkSwitch-PH系列器件可设置为调光或非调光模式。对于可控硅相位调光应用,可在参考(REFERENCE)引脚上使用编程电阻(R4)和在电压监测(VOLTAGE MONITOR)引脚上使用4 MΩ (R2+R3)电阻,使输入电压和输出电流之间保持线性关系,从而扩大调光范围。
连续导通模式具有两大优势:降低导通损耗(从而提高效率)和降低