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LED照明灯具——驱动电路板(5)

2023-12-29 15:21:20
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(5)DCDC驱动LED照明解决方案

驱动芯片的标称输入电压范围应当满足DC8~40V以覆盖应用的需要,耐压应大于45V;在AC12V或24V电压输入时,简单的桥式整流器的输出电压会随电网电压波动,特别是电压偏高时输出的直流电压也会偏高,驱动IC如不能适应宽电压范围,往往在电网电压升高时会被击穿,LED光源也因此被烧毁

驱动芯片的标称输出电流要求大于1.2A。用于照明时,1W功率的LED光源的标称工作电流为350mA,3W功率的LED光源的标称工作电流为700mA,功率大的需要更大的电流,因此,LED照明灯具选用的驱动IC必须有足够的电流输出,设计产品时必须使驱动IC工作在满负载输出的709%~90%的***佳工作区域。使用满负载输出电流的驱动IC在灯具狭小空间散热不畅,容易早期失效。

驱动芯片的输出电流必须恒定,LED光源才能稳定发光,不会闪烁。同一批驱动芯片在同等条件下使用时,其输出电流的大小要尽可能一致,也就是离散性要小,这样在大批量自动化生产线上生产才能有效和有序。对于输出电流有一定离散性的驱动芯片,必须在出厂或投入生产前分挡,调整PCB上电流设定电阻的阻值大小,可使LED光源的发光亮度一致,保持***终产品的一致性。

驱动芯片的封装应有利于驱动芯片的快速散热,如将管芯直接粘贴在铜板上,并有一引脚直接延伸到封装外,便于直接焊接在PCB板的铜箔上迅速导热。如在一个类似4mmx4m的硅片管芯中要长时间通过300-1000mA的电流,必然有功耗,一定会发热,因此,芯片本身的物理散热结构也是至关重要的。

驱动芯片本身的抗电磁辐射和噪声以及耐高压的能力也关系到整个LED灯具产品能否顺利通过CE、UL等认证,因此,驱动芯片本身在设计伊始就要选用******的拓扑结构和高压的生产工艺。驱动芯片自身功耗要求小于0.5W,开关工作频率要求大于120Hz,以免工频干扰而产生可见闪烁。

在采用DC/DC电源供电的LED照明应用中,常见的具体应用包括1~3W的MRMR16型降压LED驱动器、1~20W的升压LED驱动器和20~60W的大功率LED驱动器。在1~3W的DC/DC驱动LED照明应用中,可以采用CAT4201型降压LED驱动器。该器件兼容12V及24V系统,提供达350mA的LED驱动电流,能够在24V系统中驱动7个串联的LED,效率高达94%。该器件采用有专利的开关控制结构,可有效降低系统成本。CAT4201还具有限流、热保护及LED开路保护等全面的保护特性,它在1~3W的DCDC驱动LED应用中的电路。

而在功率为1~20W的DCDC升压驱动LED应用中,可以采用NCP3065NCP3066或NCV3065^NCV3066型LED驱动器,并选择其中的升压电路模式。另外,在功率范围为20~60W的DCDC降压驱动LED应用中,可以采用NCP1034型同步降压PWM控制器。

手电筒DCDC驱动LED照明方案包括升压型及降压型两种。在1~3W的升压型DCDC驱动LED手电筒应用中可以采用带真关闭功能的NCP1421型升压DCDC变换器,而在13W的降压型LED手电筒应用中可以采用NCP1529型低压降压变换器。

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