大功率LED恒流驱动电路的设计实例(精)
大功率恒流LED驱动电源方案分享之电路设计
大功率恒流LED驱动电源方案分享之电路设计
在上周周五的文章中，我们针对一种大功率LED驱动电源方案的设计原理进行了详细介绍，并对这一LED电源的PFC电路设计方案进行了简析。
今天我们将会继续就这一大功率恒流LED驱动电源方案展开分享，并针对该方案中的电路设计部分进行重点阐述和介绍。
调光电路设计
相信通过上周周五的恒流LED电源设计原理介绍，大家应该都非常清楚，这一方案主要采用PWM调光的方式来对驱动电源调光电路进行设计。
因此，在这一设计的基础上，我们对驱动电路进行了简要的改动设计。
下图中，图1是LED驱动电路的结构简图，我们所设计的这一驱动电源在输出端做出了如下图图2所示的改动，即是在输出端LED的灯串中串联一个开关管，通过控制开关管的导通和关断来改变平均输出电流。
从图2所展示的这种大功率恒流LED电源的调光电路图中可以看到，在这一电路系统的设计中，我们选择将NCS1002的Vcc端与V3相连，并将CON2端为输入PWM信号端口。
采用该种设计的特点和缺陷非常明显，当输入PWM信号为低电平时，三极管V5的集电极与发射极截止，V3的栅源两端电压为Vcc，约为14V，V3处于导通状态，LED正常发光。
而当输入信号为高电平时，V5的集电极与发射极导通，V3的栅源两端电压被拉低，V3截止，LED不发光。
考虑到输出端被断开时，采样电阻上不产生电压，为瞬间的开路状态。
图1 LED驱动电路结构简图。
LED显示屏恒流驱动电路的设计(精)
L ED 显示屏恒流驱动电路的设计①堵国梁, 史小军, 朱为摘要:本文介绍了L ED 显示屏常规型驱动电路的设计方式及其存在的缺陷, 提出了简单的L ED 显示屏恒流驱动方式及电路的实现。
关键词:L ED 显示屏动态扫描驱动电路中图分类号:TN 873+. 93文献标识码:A 文章编号:1005-9490(2001 03-0252-051引言L ED 显示屏是80年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体, 它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元, 组成大面积显示屏幕, 以其可靠性高、使用寿命、环境适应能力强、性能价格比高、使用成本低等特点, 在信息显示领域已经得到了非常广泛的应用[1]。
L ED 显示屏主要包括发光二极管构成的阵列、驱动电路、控制系统及传输接口和相应的应用软件等, 其中驱动电路设计的好坏, 对L ED 显示屏的显示效果、制作成本及系统的运行性能起着很重要的作用。
所以, 设计一种既能满足控制驱动的要求, 同时使用器件少、成本低的控制驱动电路是很有必要的。
本文就常规型驱动电路的设计作些分析并提出恒流驱动电路的设计方式。
2L ED 显示屏常规驱动电路的设计L ED 显示屏驱动电路的设计, 与所用控制系统相配合, 通常分为动态扫描型驱动及静态锁存型驱动二大类。
以下就动态扫描型驱动电路的设计为例为进行分析:动态扫描型驱动方式是指显示屏上的4行、8行、16行等n 行发光二极管共用一组列驱动寄存器, 通过行驱动管的分时工作, 使得每行L ED 的点亮时间占总时间的1 n , 只要每行的刷新速率大于50H z , 利用人眼的视觉暂留效应, 人们就可以看到一幅完整的文字或画面[2]。
常规型驱动电路的设计一般是用串入并出的通用集成电路芯片如74HC 595或M C 14094等作为列数据锁存, 以8050等小功率N PN 三极管为列驱动, 而以达林顿三极管如T IP 127等作为行扫描管, 其电路如图1所示。
大功率LED的驱动电路设计(PT4115应用)(精)
大功率LED 的驱动电路设计（PT4115应用）摘要：LED （light emitting diode ）即发光二极管，是一种用途非常广泛的固体发光光源，一种可以将电能转化为光能的电子器件。
由于LED 具有节能、环保、使用寿命非常长，LED 元件的体积非常小，LED 的发出的光线能量集中度很高，LED 的发光指向性非常强，LED 使用低压直流电即可驱动，显色性高（不会对人的眼睛造成伤害）等优点，LED 被广泛应用在背光源、照明、电子设备、显示屏、汽车等五大领域。
而且随着LED 研发技术的不断突破，高亮度、超高亮度、大功率的LED 相继问世，特别是白光LED 的发光效率已经超过了常用的白炽灯，正朝着常照明应用的方向发展，大有取代传统的白炽灯甚至节能灯的趋势。
本论文主要介绍采用恒流驱动方式实现驱动电路，并且提出一种基于恒流驱动芯片PT4115的高效率的大功率LED 恒流驱动解决方案。
该种驱动电路简单、高效、成本低，适合当今太阳能产品的市场化发展。
关键词：大功率LED ；驱动电路；恒流驱动芯片PT4115一、LED 主要性能指标：1）LED 的颜色：目前LED 的颜色主要有红色,绿色,蓝色,青色,黄色,白色,暖白,琥珀色等其它的颜色；2）LED 的电流：一般小功率的LED 的正向极限电流多在20mA 。
但大功率LED 的功率至少在1W 以上，目前比较常见的有1W 、3W 、5W 、8W 和10W 。
1W LED 的额定电流为350mA,3W LED 的750mA 。
3）LED 的正向电压：LED 的正极接电源正极,负极接电源负极。
一般1W 的大功率LED 的正向电压为3.5V~3.8V 。
4）LED 的反向电压：所允许加的最大反向电压。
超过此值，发光二极管可能被击穿损坏 LED 发光强度：光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发)光强(度)，单位为坎德拉（cd ）。
5）LED 光通量：光源在单位时间内发射出的光量称为光源的发光通量。
一种恒流型DCDC大功率LED驱动电路的设计
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浙江大学电气工程学院硕士学位论文一种恒流型DC-DC大功率LED驱动电路的设计姓名：裴倩申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：陈辉明;王正仕20100127浙江大学硕士学位论文摘要摘要在能源和环境问题日趋严重的今天，以高效、节能、环保以及长寿命为主要特点的大功率照明白光ＬＥＤ获得了人们的重视。
随着其性能的提高以及生产成本的下降，大功率照明白光ＬＥＤ将逐步取代白炽灯和荧光灯，引起人类照明史上又一次革命。
与此同时，大功率从照明白光ＬＥＤ驱动电路的开发也由于大功率ＬＥＤ的应用的逐渐普及得到了长足的发展。
本论文的题目来源于电源公司的合作项目，论文的目的是设计一种市场需求量大的大功率白光ＬＥＤ恒流驱动变换器，要求其在输入电压和负载ＬＥＤ灯串电压（即个数）在一定范围内变化时，仍具有高恒流精度和控制结构简单、成本低、体积小、效率高等特点。
本论文的研究思路和工作内容如下：首先，论文对大功率照明ＬＥＤ的特性及发展和白光ＬＥＤ驱动电路的分类进行了介绍。
接着分析了ＤＣ－ＤＣ转换电路的原理和控制策略，包括ＤＣ－ＤＣ转换电路的三种拓扑结构的原理分析、两种反馈控制模式和三种控制方式。
然后，分析了本论文提出的大功率ＬＥＤ的Ｂｕｃｋ型、Ｂｏｏｓｔ型、Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ型变换器恒流输出的控制原理和恒流电路实现算法及结构。
最后，论文完成了各个单元电路的分析和设计，设计制作了一台用于驱动３５０ｍＡ、ｌＷ的白光ＬＥＤ－－ＬｕｘｅｏｎＴＭＳｔａｒ的Ｂｕｃｋ型和Ｆｌｙｂａｃｋ型ＬＥＤ恒流ＤＣ－ＤＣ驱动变换器，并进行了调试实验和分析了各变量对恒流精度的影响，实验结果验证了本文理论研究和电路实现结构设计结果的正确性。
关键词：大功率ＬＥＤ；恒流驱动；开关电源；ＤＣ－ＤＣ转换电路浙江大学硕士学位论文摘要ＡｂｓｔｒａｃｔＮｏｗａｄａｙｓｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｅｎｅｒｇｙｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｂｅｃｏｍｅｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｓｅｒｉｏｕｓ，ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌｉｇｈｔｉｎｇｈａｓｗｏｎｐｅｏｐｌｅ’Ｓａｔｔｅｎｔｉｏｎｆｏｒｉｔｓｕｎｉｑｕｅａｔｔｒｉｂｕｔｅｓｏｆｌｏｗｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｌｏｗｐｏｌｌｕｔｉｏｎ，ｌｏｎｇｌｉｆｅａｎｄｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．ＡｓｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｐｏｗｅｒＬＥＤｉｍｐｒｏｖｅｓａｎｄｔｈｅｃｏｓｔｏｆｐｏｗｅｒＬＥＤｒｅｄｕｃｅ，ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌｉｇｈｔｉｎｇｗｉｌｌｒｅｐｌａｃｅｉｎｃａｎｄｅｓｃｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＨｉｇｈＰｏｗｅｒＬＥＤ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｉｔｓａｎｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｌｉｇｈｔｉｎｇｇｒａｄｕａｌｌｙ．Ｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｄｒｉｖｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔｈａｓａｌｓｏｂｅｅｎｇｒｅａｔｌｙａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ．Ｔｈｅｓｏｕｒｃｅｓｕｂｊｅｃｔｏｆｔｈｅｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｏｒｉｇｉｎａｔｅｓｆｒｏｍａｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｐｒｏｊｅｃｔｆｕｎｄｅｄｂｙａｐｏｗｅｒｃｏｍｐａｎｙ．ＴｈｅｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎａｉｍｓｔｏｄｅｓｉｇｎａＨｉｇｈＰｏｗｅｒＬＥＤｓｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｄｒｉｖｉｎｇｃｏｎｖｅｒｔｅｒｗｈｉｃｈｉｓｈｉｇｈｌｙｄｅｍａｎｄｅｄｂｙｔｈｅｏｆｍａｒｋｅｔ．ＴｈｅａｉｎｐｕｔｖｏｌｔａｇｅａｎｄｌｏａｄｖｏｌｔａｇｅｏｆＬＥＤｓａｓｔｒｉｎｇｓ（ｉ．ｅ．ｎｕｍｂｅｒｓｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｓＬＥＤｓ）ｃｈａｎｇｅｓｗｉｔｈｉｎｃｅｒｔａｉｎｒａｎｇｅ，Ｉｔｉｓｒｅｑｕｉｒｅｄｓｔｉｌｌｈａｖｉｎｇｈｉｇｈ—ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔ．Ａｎｄｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｓｉｍｐｌｅ，ｔｈｅｃｏｓｔｉｓｌｏｗ，ａｎｄｔｈｅｈｉｇｈ．‘ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈＣａｎｂｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｓｆｏｌｌｏｗｓ：Ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈｐｏｗｅｒＬＥＤｌｉｇｈｔｉｎｇａｎｄｔｈｅｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｗｈｉｔｅＬＥＤｄｒｉｖｅｒｃｉｒｃｕｉｔｓｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．ＴｈｅｎｔｈｅｔｈｅｓｉｓａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｔｈｅＤＣ－ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｃｉｒｃｕｉｔｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅｃｉｒｃｕｉｔｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓ，ｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｆｅｅｄｂａｃｋｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅｓｃｏｎｔｒｏｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｃｉｒｃｕｉｔｃｏｎｓｔａｎｔ－ｃｕｒｒｅｎｔｏｕｔｐｕｔｏｆｃｏｎｖｅｒｔｅｒｉｓａｎｄｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄｃｉｒｃｕｉｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｂｅｅｎｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｏｆｔｈｅＢｕｃｋ－ｔｙｐｅ，Ｂｏｏｓｔ－ｔｙｐｅ，ａｎｄＢｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔｔｙｐｅｈｉｇｈ?ｐｏｗｅｒＬＥＤａｎｄｄｅｓｉｇｎｏｆｖａｒｉｏｕｓｃｅｌｌｃｉｒｃｕｉｔｉｓｆｉｎｉｓｈｅｄ．Ａａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓａＢｕｃｋ?－ｔｙｐｅａｎｄＦｌｙｂａｃｋ?－ｔｙｐｅＬＥＤｓｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔＤＣ－－ＤＣｄｒｉｖｉｎｇｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓｅｔｕｐｆｏｒｏｆｄｒｉｖｉｎｇｓｅｖｅｒａｌ３５０ｍＡ，１ｖａｒｉａｂｌｅｓｏｎＷＬｕｘｅｏｎＴＭＳｔａｒ．ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｃｃｕｒａｃｙｗｅｒｅｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄＯｕｔａｎｄｔｈｅｉｍｐａｃｔｓａｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎ．ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｈａｖｅｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃｉｒｃｕｉｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅ浙江大学硕上学位论文摘要Ｋｅｙｗｏｒｄ：ＨｉｇｈＰｏｗｅｒＬＥＤ；ＤＣ．ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒＣｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｄｒｉｖｅｒ；Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇｍｏｄｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ；浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
大功率LED照明恒流驱动电源的设计(精)
大功率LED照明恒流驱动电源的设计２００9/９/29／11:3８来源:今日电子/21iｃ在当今全球能源紧缺的环境下,节约能源已成为大势所趋。
同时,国家也大力倡导节能减排,已结束的2０08年北京奥运会和即将到来的2０１0年上海世博会都不约而同地以绿色节能为主题，这就给中国LED照明产业的发展带来了巨大的历史机遇。
大功率LED具有光效高、低功耗、寿命长、稳定性高、光色纯、安全性好、可控性强等优点，正逐步取代以往的光源,开始广泛运用于全彩显示屏、交通信号灯、汽车车灯、背景光源、景观照明、特种工作照明等,成为照明领域的新一代绿色光源.据国内有关机构预测,在奥运、世博的强力带动下，中国LED照明市场规模将从2０0７年的48.5亿元快速增长至２010年的9８.１亿元。
有关专家分析认为,中国LＥＤ照明产业将在2010年前后迎来新的发展高峰。
问题的提出ﻫ一般来说,大功率LED的功率至少在1W以上，目前比较常见的有1Ｗ、3W、５W、8W和10W。
其被称为“绿色光源",正朝着大电流（30０mＡ~1。
4A)、高效率（60～120lm／W)、亮度可调的方向发展.然而,大功率LED的发光强度是由流过LEＤ的电流决定的，电流过强会引起LＥD的衰减，电流过弱会影响LEＤ的发光强度，因此LED驱动需要提供恒流电源，以保证大功率LED使用的安全性，还需要满足预期的亮度要求，并保证各个LEＤ亮度、色度的一致性。
所以，传统上用于驱动灯泡(钨丝、日光灯、节能灯、钠灯等光源的电源并不适合直接驱动大功率LEＤ.用市电驱动大功率ＬＥＤ也需要解决降压、隔离、ＰFＣ(功率因素校正)和恒流问题,还需有较高的转换效率．ﻫﻫ目前,市场上有上千款关于大功率ＬＥD恒流驱动的专用芯片，国内有广鹏（AD Ｄteｋ、点晶(ＳITI、晶锜(SCT、华润矽威(PT，国外有美国的超科(Supeｒtex、德州仪器（TI)、美信、国半、英国的捷特科(Zeteｘ）等知名厂家。
一种大功率太阳能LED路灯恒流驱动电路的设计
一种大功率太阳能LED路灯恒流驱动电路的设计发表时间：2019-08-27T16:10:22.717Z 来源：《建筑细部》2018年第29期作者：王飞[导读] 大功率LED恒流驱动技术被广泛应用在太阳能LED路灯系统中。
王飞南京普天大唐信息电子有限公司江苏南京 210000 摘要：大功率LED恒流驱动技术被广泛应用在太阳能LED路灯系统中。
本文讨论了如何实现MPS公司MP4012系列芯片满足太阳能LED路灯照明系统中的应用。
不仅实现了基本的升压恒流功能，还具有短路、开路等多重保护功能，保证LED光源稳定输出外，使系统得到更全面的保护，有效降低了太阳能路灯系统的使用和维护成本。
关键词：太阳能路灯；DC-DC恒流驱动；LED照明 1 引言随着人类社会的快速发展，能源短缺问题变得日益突出。
而太阳能作为取之不尽、用之不竭的绿色能源被广泛推广和应用。
对比白炽灯、荧光灯等传统光源时，大功率LED光源具有寿命长、节能、发光效率高、响应快、环保等显著优点[1]。
结合了太阳能光伏发电技术与大功率LED照明技术[2]的太阳能路灯系统因其无需铺设市电线路、节能环保、全自动运行等优点在户外道路照明领域得到了广泛应用。
LED光源属于非线性负载，驱动电源设计是否合理对LED光源的性能、寿命起着决定性的作用，设计不合理会引发光衰进一步增大、驱动电源自身故障率高等问题[3]。
目前在太阳能LED路灯应用领域中已广泛采用了恒流驱动方式，但是该领域用的恒流驱动电源普遍存在电路复杂、恒流质量不高、保护功能不全面可靠等问题。
本文以MPS公司的MP4012系列芯片为核心搭建的DC-DC升压恒流驱动电路，能够实现高质量高效率的调光功能，由于驱动芯片内部集成了多种保护及驱动电路，无需额外增加外部保护功能电路的情况下，可以实现输出短路保护、输出开路保护及自动恢复、输出过压保护、输入低压锁定输出等功能。
本方案驱动电源电路拥有转换效率高且外围器件少的优点，具有一定的实用参考价值。
只需一个电阻即可调光的3～100V大电流LED恒流驱动电路
只需一个电阻即可调光的3～100V大电流LED恒流驱动电路不少电子爱好者在搞LED灯类的电子制作时，常常为找不到一款合适的LED恒流驱动电路而犯愁。
虽然网上有不少LED驱动电路，但这些电路或者工作电压和电流不合适，或者电路较复杂。
本文介绍一款采用专用的LED恒流驱动IC制作的驱动电流可调的大电流LED恒流驱动电路，其驱动电流可以10～400mA范围内调整。
若通过外接MOS场效应管，驱动电流可以扩展至1A以上，并且工作电压亦可扩展至上百伏。
该电路可以直接驱动1W的大功率LED灯珠，非常适合电子爱好者用来制作低压直流LED照明灯。
▲ 低压LED恒流驱动电路。
图中的QX7136是一款低压LED照明灯里常用的恒流驱动IC，其工作电压范围为2.7～6V，静态耗电仅有250μA。
该IC的驱动电流可以通过外接的电阻Rext来设置，其电流可在10～400mA范围内调整。
通过调整驱动电流即可改变LED灯珠的亮度。
另外，QX7136内部还设有软启动及过热保护电路。
上图电路的工作电压范围为3～6V，可以使用一节锂电池驱动多种常用的LED灯珠。
图中的LED1和LED2为5730白光LED灯珠，这种灯珠的功率为0.5W，工作电压在3.3V左右，工作电流约为150mA。
这里使用一片QX7136驱动两个并联的5730灯珠。
LED1、LED2的工作电流可由Rext设置。
QX7136的①脚（CS端）为输出电流检测端，该端电压典型值为50mV，故LED的驱动电流ILED＝50mV/Rext。
若驱动一个5730灯珠，Rext取值为0.33Ω即可。
▲ 高压LED恒流驱动电路。
QX7136的④脚为外接MOS场效应管驱动引脚（亦可外接NPN 型三极管）。
若需要高压应用或驱动更大功率的LED灯珠，可以通过外接N沟道MOS场效应管来扩展工作电压和驱动电流。
上图电路通过外接稳压管和MOS场效应管，使QX7136可以工作在8～24V。
在不同的工作电压下，只需调整稳压管VD1的限流电阻R的阻值，使流过VD1的工作电流控制在5～10mA即可。
大功率LED的驱动电路设计(PT4115应用)(精)
大功率LED 的驱动电路设计（PT4115应用）摘要：LED （light emitting diode ）即发光二极管，是一种用途非常广泛的固体发光光源，一种可以将电能转化为光能的电子器件。
由于LED 具有节能、环保、使用寿命非常长，LED 元件的体积非常小，LED 的发出的光线能量集中度很高，LED 的发光指向性非常强，LED 使用低压直流电即可驱动，显色性高（不会对人的眼睛造成伤害）等优点，LED 被广泛应用在背光源、照明、电子设备、显示屏、汽车等五大领域。
而且随着LED 研发技术的不断突破，高亮度、超高亮度、大功率的LED 相继问世，特别是白光LED 的发光效率已经超过了常用的白炽灯，正朝着常照明应用的方向发展，大有取代传统的白炽灯甚至节能灯的趋势。
本论文主要介绍采用恒流驱动方式实现驱动电路，并且提出一种基于恒流驱动芯片PT4115的高效率的大功率LED 恒流驱动解决方案。
该种驱动电路简单、高效、成本低，适合当今太阳能产品的市场化发展。
关键词：大功率LED ；驱动电路；恒流驱动芯片PT4115一、LED 主要性能指标：1）LED 的颜色：目前LED 的颜色主要有红色,绿色,蓝色,青色,黄色,白色,暖白,琥珀色等其它的颜色；2）LED 的电流：一般小功率的LED 的正向极限电流多在20mA 。
但大功率LED 的功率至少在1W 以上，目前比较常见的有1W 、3W 、5W 、8W 和10W 。
1W LED 的额定电流为350mA,3W LED 的750mA 。
3）LED 的正向电压：LED 的正极接电源正极,负极接电源负极。
一般1W 的大功率LED 的正向电压为3.5V~3.8V 。
4）LED 的反向电压：所允许加的最大反向电压。
超过此值，发光二极管可能被击穿损坏 LED 发光强度：光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发)光强(度)，单位为坎德拉（cd ）。
5）LED 光通量：光源在单位时间内发射出的光量称为光源的发光通量。
大功率LED恒流驱动电路的设计分析与实例
大功率LED恒流驱动电路的设计分析与实例大功率LED恒流驱动电路是一种用于供电给高功率LED灯的电路，其主要功能是保证LED灯的亮度和寿命稳定，并提供可靠的电流供应。
在设计和分析大功率LED恒流驱动电路时，需要考虑电路的功率、效率、稳定性、保护措施等方面的因素。
本文将介绍大功率LED恒流驱动电路设计的分析与实例，并探讨其重要考虑因素。
首先，大功率LED恒流驱动电路的设计要考虑电源的选择。
由于大功率LED需要较高的电流和电压供应，常见的电源如开关电源或恒流电源可满足要求。
开关电源具有调节和保护功能，但也存在噪音和电磁干扰等问题。
而恒流电源具有稳定的电流输出，但需要进行功率调节以适应不同的照明需求。
其次，大功率LED恒流驱动电路的设计还需考虑恒流源的选择。
恒流源可采用电流源或电压源，其中电流源更常用。
电流源可采用电流反馈调节的方式，通过采样和比较输入和输出电流来实现恒流输出。
电流反馈调节可采用稳压二极管或运放等方式，实现电流控制。
此外，大功率LED恒流驱动电路的保护措施也需要考虑。
由于LED灯具的亮度和寿命对电流的稳定性要求较高，因此需加入过流保护、过压保护和短路保护等功能。
过流保护可通过采用电阻、保险丝或电流检测电路来实现；过压保护可通过电压检测电路实现；短路保护可通过故障检测电路实现。
这些保护措施可提高电路的稳定性和可靠性。
最后，以一款具体的大功率LED恒流驱动电路为例进行分析。
该电路采用开关电源作为电源，并使用电压型恒流源。
电流反馈调节采用稳压二极管。
保护措施包括过流保护、过压保护和短路保护。
采用超级二极管进行过压保护，电源采用恒定输出电压的可调模式。
过流保护采用电流检测电路，通过检测电流超过一定值时，自动切断电源。
短路保护采用故障检测电路，通过检测负载端是否接通来实现。
在实际应用中，大功率LED恒流驱动电路的设计还需考虑效率问题。
高效率的恒流驱动电路可以减少能源消耗和热量产生，提高整个LED照明系统的效率。
大功率LED恒流源调光电路设计
动力与电气工程LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,大功率LED照明具有工作电压低,光效高,是研究的一种方向,在LED控制系统中,恒流源是一个重要的单元[1]。
目前国内外一般用于LED的恒流源功率较小,调光研究较少,本文设计用X9312U,89C52,3N 5457等组成大功率L ED 恒流源调光电路,并将该电路用于2009年全国大学生电子设计竞赛试题I,作品获河北省三等奖。
1 系统组成大功率LED恒流源调光电路系统组成如图1所示,首先由单片机89C52读取键盘信息,获取要求,通过运算获得控制信息,并将此信息分别传输到显示和数字电位器X9312U,修改其X9312U记忆的值,再经过V/I转换电路,得到LED系统所需要的可调恒流信号,控制大功率LED灯调光。
2 主要硬件电路2.1单片机与X 9312U 、液晶显示及键盘的接口设计89C 52是八位单片机,P13～P17与键盘电路连接,构成输入系统;P00～P07和P10～P12与显示电路连接构成显示系统;P25～P27同X9312构成调压环节。
端口分配如图2,单片机首先分析键盘电路是否发出指令,如发出则处理指令,送显示电路和调压电路,如键盘未发出指令,显示电路继续接受原显示指令,而调压电路保持原有状态不变。
2.2调压电路设计调压依靠X9312完成,连接如图2,VCC 与V S S 提供电子电位器工作必须的电能,大功率L E D 恒流源调光电路设计王询1 鹿霞1 向波2(1.唐山供电公司 河北唐山 063000; 2.唐山学院 河北唐山 063020)摘 要:设计了一种以数字电位器X9312结合单片机的可调恒流电路,给出了系统组成,硬件电路设计,作品进行了测试,并将该设计主要方案用于2009年大学生电子设计竞赛设计制作,达到了要求。
关键词:X9312 恒流源 V/I电路 LED 中图分类号:TP202文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)11(b)-0091-03Abstract:This paper designs a adjustable current source based on the microcon-troller and the Numerical electric potentialmachine X9312;And then it introduces the system components,hardware circuit design,The work carries on the test,The design applies attain the request to 2009 national university student's electronicses to design the match.Key Words:X9312;Current Source;Voltage to Current Conversion Circuit;LED图1 系统组成框图图2 L E D 恒流调光电路原理图. All Rights Reserved.图3 调光系统主程序流程图图4 大功率L E D 恒流源调光电路系统作品(a)LED工作电压9.03V数据曲线(b)LED工作电压11.9V数据曲线图5 L E D 不同工作电压时输入电压与电流特性曲线CS 为片选信号,高电平时X9312输出保持过去记忆数值;CS 为低电平时U/D 控制输出变化升降方向;在CS 、U /D 满足要求INC 负边沿触发控制升降,X9312每次变动1%;V H 、V L 是电子电位器的固定端,V W 是滑动端,当U/D 为高电平VW 向VH 滑动,高电平V W 向V L 滑动。
干货分享 LED恒流驱动大功率电源设计方案
干货分享LED恒流驱动大功率电源设计方案
大功率电源的设计已经成为了LED恒流驱动电源中非常重要的组成部分之一，在工业、照明灯领域的应用范围非常广泛。
本文在这里将会为大家分享一种以LED恒流驱动为设计基础的大功率电源的设计方案，以便于工程师在新产品研发时进行参考和学习。
在本方案中，该大功率电源在结构方面主要采用的是反激式隔离开关电源，在系统接通后可以实现350mA的恒流输出，可以驱动12个1w的大功率LED。
该LED恒流驱动电源的电路整体设计如下图所示。
在了解了整个LED恒流驱动电路的设计电路图后，接下来我们要为大家分享的是之一电路的工作原理及工作过程。
当110—265V的交流电输入这一恒流驱动电路之后，电流将会经过保险丝F1和EMI滤波电路之后整流，其中的EMI电路由一个共模电感T1和两个X2型电容CX1和CX2组成。
在输入端还有一个负温度效应的热敏电阻RT1，这是为了防止浪涌电流对后面的器件造成损害。
当电源还没有通电时，热敏电阻的阻值很大，因此可以起到限制浪涌电流的作用。
当电路恢复正常的工作状态之后，热敏电阻由于有电流通过而发热，导致电阻会变得很小，所以正常工作后，热敏电阻的功率损耗是很小的。
在开关接通后，电流将会经过整流桥滤波之后再经过CBB电容C1滤波，然后经过功率因数校正电路，使功率因数提高到0.85-0.90之间。
之后电流经过初级绕组、开关管Q1和采样电阻R6和R7到地，这一整个过程就是电源输入端的主回路。
大功率LED恒流驱动电源设计电路图。
大功率LED照明恒流驱动方案介绍（精）（精选5篇）
大功率LED照明恒流驱动方案介绍（精）（精选5篇）第一篇：大功率LED照明恒流驱动方案介绍(精)大功率LED 照明用恒流驱动方案介绍序言LED 即发光二极管，是一种半导体固体发光器件。
它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。
LED 一般被称为第四代照明光源或绿色光源，具有高节能、利环保、寿命长、体积小、高亮度等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域；LED 灯作为一种新的照明用光源，正在逐渐得到大规模和大范围内的应用；LED 照明灯自身在节能，长寿，高能效，亮度方便可调节等方面的优异特性也符合现在倡导的低碳，环保的大趋势；目前，LED 照明在LED 背光，LED 广告灯，LED 幕墙，大功率LED 路灯，LED 节能灯及日光灯，LED 显示等领域得到广泛深入的应用；预计在未来几年内，LED 灯将可能逐渐进入家庭照明，室内外照明等领域，成为一种重要的照明光源。
决定LED 灯的性能和寿命的核心部分是LED 恒流驱动电路，LED 灯的寿命（光亮度衰减）与驱动电流的稳定性和电流纹波或杂讯息息相关，LED 灯的可靠性主要取决于驱动芯片的可靠性和各种安全保护措施；芯龙半导体作为专业的电源管理芯片设计者，提供一系列高压，大电流，高效率，高可靠性，高性价比的LED 恒流驱动芯片；在大电流LED 单片全集成恒流驱动芯片领域，芯龙处于全球范围内的业界领先地位。
芯龙半导体的一系列LED 驱动芯片支持市电，直流稳压电源，太阳能电池，电子变压器，交流变压器，蓄电池，车载电源等多种供电方式；输出恒流驱动LED 的功率从10W~100W全系列；LED 模组可以串联，并联，串并联结合等多种连接方式；电路拓朴支持降压，升压，升降压等多种结构。
上海芯龙半导体致力于开发耐高压、高效率、大电流、高可靠性、高性价比的单片开关模拟电源管理类集成电路，开发出一大批耐高压、高效率、大电流、高可靠性、高性价比的产品，逐步推向市场，可以应用于绝大部分供电的领域和应用。
大功率LED恒流驱动电源设计
大功率LED恒流驱动电源设计摘要：为了驱动高功率LED，设计了一种基于隔离反激式原理的恒流驱动开关电源。
该设计主要包括反激式开关电源电路的设计、开关电源变压器的选择和设计、功率因数校正电路的设计以及相关的各种保护电路的设计。
综合考虑EMI 和散热问题，对该电源进行了恰当的PCB 设计并完成了实物制作，对该电源进行了输出测试和功率因数测试实验，实验结果表明该电源功率输出稳定，输出电压为41．8 V，电流为338 mA 功率因数为0．86，并成功点亮了12 个1 W 的大功率LED。
该设计对大功率LED 的应用具有一定的参考价值。
关键词：大功率LED；恒流驱动电源；开关电源；功率因数校正0 引言LED(Light Emitting Diode)是一种注入型电致发光半导体器件，作为21 世纪最新发展的环保型光源，有着发光效率高、发光单色性好、寿命长、节能环保等诸多优点，因此被誉为第四代光源，随着大功率LED 的研究和发展，发光效率超过100 lm／W 的功率型LED 已经在照明行业得到了广泛的应用，随着技术的发展，大功率LED 的特性将日趋完善，但是也存在不少的缺点，其中灯具寿命与LED 寿命的不匹配是一个较为严重的问题，一般LED 具有很长的寿命，利用LED 设计的照明产品，其整体寿命取决于这个设计中寿命最短的部分，而一个LED 灯寿命最短的就是驱动电源，因此驱动电源的好坏影响了LED 灯具的应用。
LED 的驱动电源大多采用开关电源，比如正激式隔离开关电源、反激式隔离开关电源、推挽式开关电源、桥式和半桥式开关电源等。
本文采用的是反激式隔离开关电源，通过合理的元件选择、电路设计、补偿电路设计，探索提高效率和合理的LED 驱动电源的设计方法。
1 驱动电源的电路设计该驱动电源采用反激式隔离开关电源设计，实现350 mA 的恒流输出，可以驱动12 个1 W 的大功率LED。
电路整体设计如图1 所示，整个电路的工作。
大功率白光LED恒流驱动电路系统设计
大功率白光LED恒流驱动电路系统设计曹卫锋;王玉琴;胡智宏【摘要】设计了一种新型LED恒流源电路.根据LED在低电流驱动时端电压与PN 结温度成线性的特点,采用“低电流测压法”间接测量LED的结温,防止LED结温过高,延长LED寿命.采用LT3755为LED恒流驱动芯片简化电路,并采用无电解电容的DC/DC电路延长恒流源寿命.实验结果表明:LED恒流源电路工作稳定,效率高.%A new LED constant-current source circuit was designed. Based on the characteristic that the terminal voltage of LED was linear with the PN junction temperature with small current, PN junction temperature of LED was indirectly measured by measuring voltage at low current state to prevent the LED junction temperature from too high and to extend the LED lifetime. ASIC LT3755 of constant-current source for driving high current LED was used to simplify the design of circuit. To extend the lifetime of constant-current source circuit, the DC/DC circuit without electrolytic capacitor was adopted. The results showed that the constant-current source circuit for driving high current LED was robust and efficiently.【期刊名称】《郑州大学学报（理学版）》【年(卷),期】2012(044)003【总页数】4页(P111-114)【关键词】大功率白光LED;恒流源;LT3755【作者】曹卫锋;王玉琴;胡智宏【作者单位】郑州轻工业学院电气信息工程学院河南郑州 450002;郑州大学教育技术中心河南郑州 450001;郑州轻工业学院电气信息工程学院河南郑州 450002【正文语种】中文【中图分类】TN4920 引言随着大功率白光LED光效不断提高和成本显著降低，LED灯具作为一种新型绿色照明产品，逐渐被公认为21世纪的新型照明光源.为此，很多科研人员和电子厂商都提出了各具特色的大功率LED驱动解决方案.传统的大功率LED驱动电路一般不具备测量LED结温的功能[1-3]，对LED的保护仅限于过流或过压保护，很难真正起到保护LED的目的.并且传统LED驱动电路的DC/DC变换部分大多采用电解电容进行滤波和储能，而电解电容的寿命受环境温度的影响比较大，这势必影响到LED恒流源电路的使用寿命.针对这些问题，本文根据大功率LED的固有特性，采用“低电流测压法”间接测量LED的结温，通过调整LED驱动电流来控制其结温，防止LED结温过高而损坏，通过提高DC/DC变换电路的开关频率，采取多个陶瓷电容并联代替电解电容的方案，从而延长LED驱动电路的使用寿命.1 大功率LED工作特性1.1 电压与电流之间的关系图1 1 W白光LED的V-A曲线Fig.1 V-A curve of 1 W white LED大功率LED的核心部分是PN结，因此它的伏安特性与普通二极管基本相同.图1为某公司1 W白光LED的伏安特性曲线[4]，由图1可以看出，当LED的正向电压有较小变化时，LED的电流将有较大变化.由于流经LED的电流发生变化，LED的发光强度就会有明显变化.因此，为保证LED的发光强度保持稳定，必须为LED 提供恒定的电流，这就是采用恒流驱动LED的原因.1.2 结温与寿命之间的关系LED的寿命在理想情况下可以达到10万小时，实际上，由于大功率LED的热量集中在尺寸很小的芯片内，芯片PN结温度升高，将引起器件热应力的非均匀分布，芯片的发光效率也将下降，当LED的结温超过一定值时，器件失效率呈指数规律增加.图2是飞利浦1 W、2 W、3 W和5 W大功率白光LED结温与寿命之间的关系曲线[5].图中额定电流为350 mA的LED功率为1 W，700 mA的为2 W，1 A的为3 W， 1.5 A的为5 W.由图2可以看出，大功率LED的寿命均与其结温有关，LED的结温超过一定值时其寿命就会呈指数曲线下降.只有确保LED的结温始终低于某一额定值，才能有效延长LED的寿命，因此准确可靠地实时测量LED的结温就成了延长LED寿命的先决条件.1.3 电压和结温之间的关系LED的结温是影响LED寿命的关键因素，同时LED的过热保护和热降额补偿等也需要测量LED的结温，然而LED的结温测量目前有很多难点.近期研究发现，大功率LED工作在某一特定低电流范围内时，其结温与端电压近似呈线性关系[6].图3为某公司1 W白光LED在不同驱动电流下的电压-结温特性曲线.图2 LED的结温与寿命之间的关系曲线Fig.2 Junction temperature and lifetime curve of LED图3 1 W LED的电压-结温特性曲线Fig.3 Voltage-temperature characteristic curve of 1 W LED由图3可以看出，当LED工作在低电流状态时，其电压-结温特性的线性度较好，为此，可以通过测量LED工作在低电流时的端电压，推断出LED的当前结温，这种方法可称为“低电流测压法”.2 大功率白光LED恒流源电路设计2.1 恒流源电路系统设计框图图4 LED恒流驱动电路系统框图Fig.4 Circuit block diagram of constant current driving LED根据大功率LED的工作特性，本文设计的LED恒流驱动电路系统框图如图4所示.系统包括PIC单片机最小系统、LT3755恒流驱动电路、大功率LED电流检测电路、电压检测电路和LED短路保护电路等(图中大功率LED串并联电路属于外置电路).PIC16F873内部具有5路A/D转换和2路PWM输出，主要完成LED工作电压和平均电流的检测、LED电流大小设定和PWM占空比的调整等功能.LT3755恒流驱动电路是恒流源电路系统的核心电路，主要完成高效率大电流DC/DC转换、LED恒流驱动、LED开路保护和数字调光等功能.2.2 LED恒流驱动电路设计大功率白光LED恒流驱动电路的设计如图5所示，其核心是美国凌力尔特公司的LED专用恒流芯片LT3755[7]，该芯片输入电压范围为4.5～40 V，可配置为升压、降压、升降压、SEPIC 或反激式的拓扑结构，输出电压范围为2.9～60 V，转换频率可在100 k～1 MHz范围设置，升压模式下的效率超过94%，数字调光比最大为3 000∶1，使用CTRL引脚可进行10∶1的模拟调光，具有LED开路保护、可编程欠压闭锁和软起动等功能.如果电解电容工作环境温度为105 ℃时，其寿命为5 000 h(标称值)，工作在环境温度低于85 ℃时，其寿命为20 000 h，因此，电解电容是电源可靠性的瓶颈.采用高性能电容、控制工作温度和通过电路设计减小电容值等方法可以延长电源电路的寿命.然而，由于电源电路功耗较大，滤波要求较高，所以这些方案很难彻底解决问题.本文通过提高DC/DC变换电路的开关频率，采取多个陶瓷电容并联代替大容量电解电容的方案，较好地解决了这一问题.图5 LED恒流驱动电路Fig.5 Circuit of constant-current driving LED根据项目需要，本设计将LT3755连接成BOOST升压电路，其DC/DC升压电路由L1，D1，Q1，C2，C3，C4，C5，R1，R2，R7和RS1等部分构成.其中，L1，D1，Q1，C2至C5构成BOOST电路的主拓扑结构.BOOST电路的开关频率由电阻R7的阻值来决定，取值范围为10 k～100 kΩ，相对应的开关频率为1 M～100 kHz.RS1为控制回路的电流检测输入电阻，用于过流保护，一般取值为0.015 Ω. BOOST电路输出电压的大小由R1和R2的比值确定.LT3755的PWM管脚用于调整LED亮度，当采用PWM调光时，大功率LED不是工作在最大电流状态，就是工作在关断状态，因此，调光时LED的发光颜色不会发生变化.RS2为LED高压侧电流检测电阻.一方面用于LED的短路保护，当LED短路时，LT3755关断其PWM输出，恒流源电路停止工作；另一方面可根据CTRL引脚电压的大小来完成LED电流设定，当VCTRL大于或等于1.2 V时，ILED=0.1/RS2，当VCTRL小于1 V时，ILED=(VCTRL-0.1)/(RS2×10),其中ILED为流过LED串的电流，VCTRL为LT3755 CTRL引脚电压，RS2为与LED串高压侧串联的电阻.当1 V<VCTRL<1.2 V时，LED的电流随着VCTRL的升高而增加.根据LT3755的CTRL引脚的特性，即可用“低电流测压法”间接测量LED的结温.具体方法是先设定VCTRL大于1.2 V的时间为10 s，让LED正常工作，然后再设定VCTRL小于1 V的时间为0.01 s，让LED工作在低电流状态，通过测量LED在低电流时的端电压即可根据图3推断出LED的结温.如果LED的结温超过设定值，可以通过调整PWM的占空比来减小LED的平均电流，降低LED的输出功率，控制LED的结温.2.3 LED工作电压检测电路设计图6 LED端电压检测电路Fig.6 Terminal voltage detection circuit of LED当采用“低电流测压法”间接测量LED的PN结温度时，需要实时采集LED的端电压，以确定LED的温度是否超过设定值.这部分的电路如图6所示.图6是一个差动放大电路.由于LED串的端电压最高可达60 V，而单片机A/D转换电路能接受的最高输入电压只有5 V，因此该电路应设计为电压衰减电路.调整电路中4个电阻值，使差动放大电路的输出电压小于5 V即可满足电路设计要求.3 实验结果与总结基于上述分析，设计制作了大功率LED恒流源电路.蓄电池提供电路的输入电压为12 V，负载采用6并10串联接的60颗1 W的大功率白光LED，单片机PWM输出频率设定为250 Hz，然后将该电路连接在太阳能LED路灯系统中工作一年，前半夜LED路灯全功率工作，后半夜调整单片机的PWM占空比为1∶2，LED路灯工作于半功率模式.实验证明该电路能稳定可靠工作.恒流源电路部分实验数据如表1所示.表1 恒流源电路部分实验数据Tab.1 Part of the experiment data of constant current circuitVCTRL/VIRS2/AIRS2max/AIRS2min/A精度/%VLED+/VVLED-/VVin/VIin/A效率/%工作模式1.41.901.921.891.0531.10.0412.55.1092.6测量模式0.150.030.03020.02990.6725.5012.50.0787.4半功率模式1.40.95*0.96*0.945*1.0531.10.02*12.52.55*92.6注：半功率模式下，LED的端电压不变，电流是占空比为1∶2的脉冲电流，加“*”的数值是其均值.从实验结果可以看出，由于恒流源大部分时间工作在正常工作模式和半功率工作模式，所以其效率接近92.6%.正常工作模式时，每颗LED的平均电流为317 mA，平均电压为3.11 V，功率基本达到1 W，恒流源的精度虽然只有1.05%，但这对于驱动大功率LED来说已经足够.由于LED在正常工作模式时的结温在80 ℃左右，因此，在测量模式时，当每粒LED的平均电流为5 mA时，平均电压为2.55 V，这与图3所示的1 W LED的电压-结温图基本相符，这说明采用“低电流测压法”测量LED的结温是行之有效的.实验表明，采用“低电流测压法”间接测量LED的PN结温度，更好地保护了LED，采用LED专用恒流芯片LT3755为主电路简化恒流源电路设计，采用无电解电容的DC/DC电路延长恒流源电路的寿命.参考文献：[1] 贡瑞睿,葛红娟. 色温可调的高功率LED恒流驱动电路设计[J]. 电力电子技术,2011,45(6):97-99.[2] 黄艳国,倪艳明,许伦辉.公路隧道照明无级调光模糊控制方法[J].广西师范大学学报:自然科学版,2011, 29(1):10-14.[3] 辛晓宁,陈丽丽. LED恒流驱动电路研究与设计[J].微电子学与计算机,2011,28(3):126-129.[4] 茅于海.恒流驱动源及其在太阳能LED路灯中的应用[EB/OL].[2011-03-12]. .[5] Philips Inc. Understanding Power LED Lifetime Analysis [EB/OL].[2009-02-22] . .[6] 刘廷章.大功率LED照明的恒流驱动技术[EB/OL].[2011-07-09]..[7] Linear Technology Inc. LT3755 Datasheet [EB/OL]. [2010-09-10]..。
大功率LED灯驱动电源的电路原理图设计实例
电源芯片大功率LED灯驱动电源的电路原理图LED光源作为一种新型绿色光源，由于其具有耗电量低、寿命长、反应速度快、高效节能等优点，已被越来越广泛的应用。
而如今随着大功率LED的快速发展，大功率LED已经成为在各种照明场合成为主流照明光源，LED驱动电源将逐渐成为LED灯的可靠性与寿命的决定性因素，今天华强北IC代购网工程师简单分析一种基于TNY279电源芯片和NCS1002控制器的大功率LED驱动电路原理图应用，供大家学习。
TNY279电源芯片介绍本设计采用TNY279电源芯片作为开关电源的控制芯片，TNY279电源芯片在一个器件上集成了一个700V 高压MOSFET开关和一个电源控制器，与普通的PWM控制器不同，它使用简单的开/关控制方式来稳定输出电压。
控制器包括一个振荡器、使能电路、限流状态调节器、58V稳压器、欠电压即过电压电路、限流选择电路、过热保护、电流限流保护、前沿消隐电路。
该芯片具有自动重启、自动调整开关周期导通时间及频率抖动等功能。
2电路的工作原理分析电源的核心部分采用反激式变换器，结构简单，易于实现。
整体设计电路图输入整流滤波电路考虑到成本、体积等因素，改善谐波采用无源功率因数校正电路，主要是通过改善输入整流滤波电容的导通角方式来实现。
具体方法是在交流进线端和整流桥之间串联电感，如图1所示C1、C2、L1、L2组成一个π型电磁干扰滤波器，并使用填谷电路填平电路，减小总谐波失真。
填谷电路由D1、D2、、D3、C3、C4、R3组成，限制50Hz交流电流的3次谐波和5次谐波。
经整流及滤波的直流输入电压被加到T1的初级绕组上。
U1(TNY279)中集成的MOSFET驱动变压器初级的另一侧。
二极管D4、C5、R6组成钳位电路，将漏极的漏感关断电压尖峰控制在安全值范围以内。
齐纳二极管箝位及并联RC的结合使用不但优化了EMI，而且更有效率。
反馈电路设计NCS1002是一款恒流恒压次级端控制器。
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大功率LED恒流驱动电路的设计实例faceoff 发表于 2006-5-26 16:38:00大功率LED恒流驱动电路的设计实例虽然大功率LED现在还不能大规模取代传统的白炽灯，但它们在室内外装饰、特种照明方面有着越来越广泛的应用，因此掌握大功率LED恒流驱动器的设计技术，对于开拓大功率LED的新应用至关重要。
LED按照功率和发光亮度可以划分为大功率LED、高亮度LED及普通LED。
一般来说，大功率LED的功率至少在1W以上，目前比较常见的有1W、3W、5W、8W和10W。
已大批量应用的有1W 和3W LED，而5W、8W和10W LED的应用相对较少。
预计大功率LED灯会在2008年奥运会上大量应用，因此电子和照明行业都非关注LED照明新技术的发展应用。
恒流驱动和提高LED的光学效率是LED 应用设计的两个关键问题，本文首先介绍大功率LED的应用及其恒流驱动方案的选择指南，然后以美国国家半导体(NS的产品为例，重点讨论如何巧妙应用LED恒流驱动电路的采样电阻提高大功率LED的效率，并给出大功率LED驱动器设计与散热设计的注意事项。
驱动芯片的选择LED驱动只占LED照明系统成本的很小部分，但它关系到整个系统性能的可靠性。
目前，美国国家半导体公司的LED驱动方案主要定位在中高端LED照明和灯饰等市场。
灯饰分为室内和室外两种，由于室内LED灯所应用的电源环境有AC/DC和DC/DC转换器两种方式，所以驱动芯片的选择也要从这两方面考虑。
图1：利用DC/DC稳压器FB反馈端实现从恒压驱动(左图到恒流驱动(右图的转换。
1. AC/DC转换器AC/DC分为220V交流输入和12V交流输入。
12V交流电是酒店中广泛应用的卤素灯的电源，现有的LED可以在保留现有交流12V的条件下进行设计。
针对替代卤素灯的设计，美国国家半导体LM2734的主要优势是体积小、可靠性高、输出电流高达1A，恰好适合卤素灯灯口直径小的特点。
取代卤素灯之后，LED灯一般做成1W或3W。
LED灯与卤素灯相比有两大优势：(1光源比较集中，1W照明所获得的亮度等同于十几瓦卤素灯的亮度，因此比较省电；(2 LED灯的寿命比卤素灯长。
LED灯的主要弱点是灯光的射角太窄，成本相对较高。
但从长远来看，由于LED灯的寿命较长，所以还是具有非常大的成本优势。
220V AC/DC转换器(例如LM5021主要锁定舞台灯和路灯市场。
图2：在FB反馈端和RFB之间放置一个运算放大器以降低功耗。
2. DC/DC转换器目前，LED手电筒占据了DC/DC转换器的绝大部分需求量。
手电筒采用的LED功率基本上是1W，供电方式包括锂电池和镍锌电池、碱性电池等。
3W 手电筒的应用一直还存在一些难点，因为3W LED 灯本身需要散热，散热装置的体积大，从而在一定程度上削弱了LED灯体积小的优势。
此外，由于3W LED灯的电流高达700mA，一次充电后的电池使用时间缩短。
尽管如此，对于上述应用国家半导体提供LM3475、LM2623A和LM3485等方案。
矿灯也是LED灯的主要应用领域之一，它属于特种照明行业，需要专业的认证标准，中国对LED在矿灯领域的应用一直都很重视。
目前，LED设计行业存在对特种行业的需求认识不足的问题，设计中常采用一些不切实际的、新奇的设计方案。
例如，将LED灯和电池一起嵌入头盔，却没有考虑到矿灯特殊使用环境的各种需求，这可能是造成LED在矿灯市场的应用一直没有打开局面的重要原因。
对于矿灯LED应用，美国国家半导体提供了丰富的DC/DC稳压器产品，包括LM3485、LM3478和LM5010。
已经用户采用一颗1W的LED灯，周围再放6颗普通的高亮度LED灯，构成一种具有特殊闪烁功能的矿灯。
总而言之，LED灯在灯饰和特种照明行业有着广泛的发展前景，国家半导体为此提供完整的新型LED驱动解决方案。
图3：基于LM2734的恒流驱动电路。
高效的恒流驱动电路恒压供电的基本电路(图1左采用反馈电阻RFB1和RFB2，当负载电流发生变化时，VFB也随之变化，DC/DC稳压器通过感知VFB的变化，使输出电压维持在一个固定的电平：V0=(VFB*(RFB1+RFB2/RFB1 (1在图1右边电路中，DC/DC稳压器的FB是高阻输入端，流经LED的电流IF为：IF=VFB/RFB (2为保持IF恒定，DC/DC稳压器感知VFB，然后调整LED正端电压，使流经LED的电流保持恒定。
这就是利用DC/DC稳压器FB反馈端实现恒压到恒流转换的原理。
一般来说，DC/DC稳压器对VFB的变化有一个感知的范围，一旦LED选定，其工作电流IF的大小也就确定了，所选的电阻要保证VFB落在DC/DC稳压器容许的范围内。
以VFB等于1.25V为例，假设IF分别为15mA、350mA和700mA，采样电阻的功耗将分别小于20mW、400mW和800mW。
对于1W的LED来说，采样电阻的功耗分别占到总电源消耗的2%、40%和80%。
因此，采样电阻的设计对提高LED的功效至关重要，它应该选取尽可能小的数值。
图4：从采样电阻直接获取反馈电压的设计。
由于直接将RFB连接FB端会造成RFB的功耗过大，所以在FB端和RFB之间放置一个运算放大器，以放大RFB采集到的电压VTAP(图2。
IF=VTAP/RFB=(VFB/RFB*(1+RF/RI (3通常，1W大功率LED的典型工作电流为350mA，如果选择RFB等于1欧姆，则RFB的功耗为：PRFB=I2*R=0.352*1=0.12W (4考虑运算放大器本身的功耗，RFB及其附属电路的功耗大约为1W LED功率的12%。
这样就能在确保LED获得恒流供电的同时，将RFB的功耗降低到可以接受的水平，从而使LED两端的电压尽可能大，流经的电流也尽可能大。
国家半导体按照这个原理工作的稳压器有LM2736和LM2734。
LM2734是1A降压型稳压器。
基于LM2734的恒流驱动电路(图3利用LM321运算放大器获取采样电阻Rset上的电压，结合其它电阻和电容就可以构成一个完整、高效率的大功率LED恒流驱动电路。
在实际使用中，有些LED恒流驱动电路可以直接从采样电阻获取反馈电压，如图4所示。
图3中采样电阻Rset决定了恒流驱动电路的设计，而且对整个系统的效率有重要影响，因此仔细设计Rset对节省能源至关重要。
图3和图4的详细设计文件请向国家半导体当地授权分销商索取。
一般来说，如果要求LED驱动电流的变化不超过标称值的5%至10%，那么采用精度为2%的电阻就足够了。
LED驱动电流的典型波动范围是正负10%。
由于采样电阻消耗的功率较大，应避免使用功率较小的贴片电阻。
此外，LM3478方案适用于多个大功率LED的恒流驱动，而基于LM5021的恒流驱动设计方案则针对220V AC/DC转换器的应用。
恒流驱动与散热的考虑就电子系统设计而言，工程师在设计LED恒流驱动电路时首先要了解LED的恒流参数。
目前LED芯片的制造商很多，国内外LED的差异主要在于相同电参数的情况下，流明数可能不同，因此设计工程师要清楚地认识到LED功率并不是决定发光效率的唯一参数。
例如，同样是1W的LED，有的LED 可以达到40流明的亮度，而有的只能达到20流明的亮度，这是因为LED光学效率还取决于材料和制作工艺等诸多环节。
有些设计工程师为提高发光效率而采取加大驱动电流的办法，例如，对于同一颗1W LED，加大驱动电流后，亮度可以从20流明提高到40流明，但是LED的工作温度也相应升高了。
一旦温度超过LED的限温点，就会影响LED的寿命和可靠性，这是设计恒流驱动过程中需要注意的重要问题。
此外，LED照明系统的光学效率不仅仅取决于LED恒流驱动方案，还与整个系统的散热设计密切相关。
为缩小体积，某些LED恒流驱动系统将LED驱动电路与散热部分贴近设计，这样容易影响可靠性。
一般来说，LED照明系统的热源基本就是LED灯本身的热源，热源太集中会产生热损耗，因此LED 驱动电路不能与散热系统紧贴在一起。
建议采取下列散热措施：LED灯采用铝基板散热；功率器件均匀排布；尽可能避免将LED驱动电路与散热部分贴近设计；抑制封装至印刷电路基板的热阻抗；提高LED芯片的散热顺畅性以降低热阻抗。
表1：大功率LED在寿命上具有很大优势。
新应用对驱动器的要求大功率LED被称为“绿色光源”，它将向大LED电流(300mA 至1.4A、高效率(60至120 流明/瓦、亮度可调的方向发展。
由于大功率LED在寿命上具有很大优势(表1，所以发展前景非常广阔，其中最被看好的照明应用是汽车、医疗设备和仪器仪表及其它特种照明环境。
但这些应用对LED驱动系统设计也提出了新的要求，包括：输入电压范围一般要求为6V到24V；具有冲击负载保护、反相和过压保护；待机功耗非常低；低带隙基准以减少电流检测损耗以及具有PWM调整亮度的功能等。
针对这些需求，美国国家半导体公司提供了全系列LED驱动器设计方案(见表2，可以为用户提供全面的LED驱动器解决方案。
LED照明系统需要借助于恒流供电，目前主流的恒流驱动设计方案是利用线性或开关型DC/DC稳压器结合特定的反馈电路为LED提供恒流供电，根据DC/DC稳压器外围电路设计的差异，又可以分为电感型LED驱动器和开关电容型LED驱动器。
电感型升压驱动器方案其优点是驱动电流较高，LED 的端电压较低、功耗较低、效率保持不变，特别适用于驱动多只LED的应用。
在大功率LED驱动器设计中，主要采用开关电容型LED驱动方案，其优点是LED两端的电压较高、流过的电流较大，从而获得较高的功效及光学效率。
先进的开关电容技术还能够提高效率，因而在大功率LED驱动中应用广泛。
表2：美国国家半导体的LED驱动器解决方案一览表。
本文小结大功率LED照明技术有着广阔的发展前景，因而受到普遍的关注和投资者的追捧。
现阶段，由于LED芯片设计和制造技术及材料等诸多因素的限制，它暂时还不能完全取代传统的白炽灯，因而人们更为关注大功率LED在特种照明中的应用。
本文首先介绍了特种照明的应用环境，然后，详细阐述了利用DC/DC稳压器实现恒压转恒流设计的基本原理和实际案例，并说明了大功率LED驱动器设计与散热部分设计应该注意的事项，最后指出了大功率LED新应用对驱动器设计提出的新要求，给出了国家半导体公司的完整解决方案的指南，它有助于从事LED照明行业的电子设计工程师全面掌握最新的LED驱动器系统设计技术。