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基于MIP553芯片的高亮度LED驱动电源设计

发布时间:2019-11-03   浏览次数:

  限制寿命的不足,提出了一种无电解电容的LED驱动电路的设计方法。该方法采用Pa来保护负载。实验结果表明,控制器芯片能稳定工作,并且可以实现27V的恒压输出和350mA的恒流输出。

  LED(发光二极管)以其节能、环保、高亮度、长寿命等诸多优点成为新一代的绿色照明光源。随着LED照明技术的日渐成熟,它终将用于生活的各个方面,并成为照明光源的新宠。然而,高效率、低成本、高功率因数和长寿命的驱动电源是LED灯发光品质和整体性能的关键。

  现在市面上替代一般灯泡的LED灯是白炽灯泡寿命的约40倍,相当于4万小时。由于LED是直流电流驱动零件,通过流过的电流,直接将电能转变为光能,因此也称为光电转换器。因为不存在摩擦、机械损耗,所以在节能方面比一般的光源的效率高。但是,当AC电源接通时,一般是使用整流零件和平滑回路的直流稳定化电源,该平滑回路中必要的电解电容会因周围的温度及自身的发热而上升10℃,而导致寿命减半所以电解电容阻碍了LED照明器具的寿命。

  为了提高驱动电源的寿命、简化电路、降低成本以及提高功率密度,有必要去掉电解电容,为此文中提出一种无电解电容的高亮度LED驱动电源。

  采用BUCK变换器、IPD控制实现开关电源,输出恒定的电流和电压,驱动LED灯。电路的总体框图如图1所示。

  主电路部分,在市电之后紧接着接了一个滤波器,它的作用是滤除电源中的高次谐波以及电源中的浪涌,使得控制电路受电源的干扰小。输入整流部分采用一体式的整流桥,通过二极管的单向导通的特性将电平在零点上下浮动的交流电转换为单向的脉动的直流电,再在滤波电容和电感的作用下,输出直流电压。经过MIP553和BUCK电路的调节和控制后输出供LED使用的电压。

  为了延长LED驱动电源的使用寿命,使之与LED相匹配,必须要去除电路中的电解电容。

  噪声滤波装置主要由电容C1/C2/C3和电感L1组成,其作用是在小于1MHz的频段内,能够减少电磁干扰(EMI)。此装置也可以链接在AC交流之后,整流装置之前,其滤波效果是一样的。安全保险装置由保险丝和ZNR1组成,保险丝主要防止有危害电路的尖峰电流产生的时候迅速切断电路以保护负载;ZNR1是浪涌吸收器,对于来自输入端的静电和浪涌进行吸收,以此来保护后面的电路。输入整流装置,是将交流电转换成直流电,输入整流桥的选择:整流桥二极管的电压应力为:

  Buck变换器又称为降压变换器、串联开关稳压器、三端开关型降压稳压器,是一种输出电压等于或小于输入电压的单管非隔离DC/DC变换器。

  工作中的输入电流is,在开关闭合时,is>

  0;在开关打开时,is=0,故is是脉动的,但输出电流io在电感、二极管、电容的作用下却是连续的、平稳的。特别适合为LED提供工作电流。

  FRD1的选择标准:额定电流大于2倍的输出电流,额定电压大于输入电压,其反向恢复时间也要在100ns以内,考虑裕量,FRD1的参数为:15A,600V,trr=50ns。用类似的方法选择T1和Cout,那么其参数分别为:T1:680μH;Cout:1μF,50V。

  在低输入电压的某范围内,若没有像DD1的这种反向装置,那么在开关关断的瞬间将会有反向电流流过IPD,而IPD是不允许有这种电流的,因为这种反向电流将会导致IPD的损坏。

  MIP553内置过压、过流、过热、LED短路的保护电路,但并无LED开路时保护电路的设计。LED开路时的保护电路的思想主要有稳压二极管保护、三极管保护、偏压线圈保护等,考虑到成本和结构,文中选择具有稳压二极管的保护电路。其电路图如图3所示。当LED开路时,输出电压上升,若输出电路有稳压二极管的保护电路,那么稳压二极管将LED的电压嵌位在二极管的压降之下,这样就能防止输出电容的毁坏。

  MIP553芯片实现宽电压85~277V/AC输入,内置MOS,结构简单、稳定,可不需要电解电容,支持隔离或非隔离方案,单电源输出功率6~30W,恒定电流输出

  MIP553的漏极电流由引脚CL和EX控制,因此连接这两个引脚的电阻RCL、REX的设置将直接影响漏极电流的大小。最大漏极电流可由REX来确定,考虑到这个最大漏极电流要流经LED,因此设置参考值时应该注意。

  其中,假设输入电压100V,输出电压28V,电流:400mA,最大漏极电流设为1.0A。

  CVDD、CEX、CCL的作用是稳定MIP553的运行、抑制外部噪声。因此,其值要选择得当。CVDD,稳定VDD的电压、抑制LED的闪烁,特性不受温度影响、不产生额外的噪声,参考标准值为1~10μF之间;CEX,抑制外部噪声进入EX引脚,其参考标准值在470~1000pF之间;CCL,抑制外部噪声进入CL引脚,如果其值太大的话,那么pF值将会受到严重的影响,因此其值应小于1000pF。

  利用Multisim对电路进行仿线中可以看出,输出电压稳定在27V,电流稳定在0-35A,符合设计要求。

  LED作为新型的电光源,在制作大型发光立体字和发光标识中有着明显的优势,其控制电压低,成本低,可靠性高。虽然LED产品在国内外市场有着愈演愈烈的发展趋势,但是LED照明毕竟是新兴的产业,目前还没有广泛的普及,因此LED驱动电源不可避免的在各方面存在着挑战:首先,由于LED的正向电压会随着电流和温度而变化,其“色点”也会随着电流和温度而漂移,为了保证LED的正常工作,就要求其驱动器无论在输入条件和正向电压如何变化的情况下都要限制电流。其次,如果需要LED调光,通常采用的是脉宽调制调光技术,典型的PWM频率是1~3kHz。最后,LED驱动电路的功率处理能力必须充足,且功能强固,可以承受多种故障条件,易于实现。

  LED是一种节能、高效、环保的绿色照明,对它的驱动电路研究非常重要。文中介绍了利用MIP553进行设计的LED驱动电源,并通过仿真证明了其输出电流的稳定性,有很好的应用前景。

  上一讲讲到了逻辑图,借助这样的真值表来帮助验证分析和优化这个电路图,往往在设计一个复杂的电路逻辑关系时,先干什么后干什么

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  88是一款功率因数校正反激式控制器,适用于隔离式恒流LED驱动器。控制器以准谐振模式操作以提供高效率。由于采用了一种新颖的控制方法,该器件能够从初级侧紧密调节恒定的LED电流。这消除了对次级侧反馈电路,其偏置和光耦合器的需求。该器件与最少数量的外部元件高度集成。内置了一套强大的安全保护功能,以简化设计。 特性 优势 集成HV启动电流源 快速启动,低待机功耗&宽输出操作范围 数字PSR CC循环控制 恒定亮度调节 - 数字PSR CV循环控制 在低温条件下良好的启动性能 数字PFC循环算法 超过0.9半负载230 Vac时PF和半负载通用输入时THD低于10% Valley Lock out和Frequency Foldback 在宽输入和输出范围内实现高效率 二次二极管和输出短路保护 避免过热故障情况 开路和短路LED保护 常见LED系统故障的稳健故障处理 V CC欠压和过压保护 强大的故障处理 应用 终端产品 整体LED灯泡 集成LED驱动电子设备 LED光引擎 LED驱动电源 LED灯泡 LED电源驱动器 LED光引擎 LED灯管...

  70是一款线性调节恒流LED控制器,适用于智能照明和相切调光应用。该控制器管理ON半导体专有的自动换向拓扑中的多个串联LED电流,具有高CC调节精度和PF和THD的卓越性能。该器件提供宽模拟调光范围,具有线性调光曲线和待机模式下的低电流消耗。在相切调光应用中,输入电流形状调制提供良好的PF和出色的调光器兼容性。自偏置高压稳压器提供稳定的IC偏置电压,启动时间短。 NCL30170具有多种保护功能,如热关断,输入过压保护,检测电阻短路保护和LED过流限制,以实现高系统可靠性。 特性 优势 准确的LED CC监管: 优秀的光均匀性 可用于恒定功率调节 灵活设计 可选LED通道数 简单功率可扩展性5~300 W 高PF&低THD:

  2是一种采用外部NPN双极器件与反馈电阻相结合的器件,用于调节用于驱动LED的电流。该设备的目标应用是汽车后组合灯。单个驱动程序使用户可以灵活地将单个通道添加到多通道系统。 PWM输入引脚包含专用的调光功能。当检测到开路负载或短路时,单个驱动器关闭。使用与双极晶体管串联的外部电阻可轻松对LED亮度进行编程。电阻的使用使用户可以灵活地在很宽的电流范围内使用该器件。使用单个NCV7692器件可以操作多串LED。六合特马挂牌老鹰客场拿下凯尔特人老鹰客场拿,后退功率限制可降低过压条件下的驱动电流。该器件采用SOIC-8封装。 特性 优势 LED串驱动器的恒定电流输出 驱动LED器件的理想选择 用于宽电流范围灵活性的外部双极器件

  - 使用BCP56晶体管,可同时驱动8个字符串(参见数据表信息) 可自定义用户系统要求 外部编程电流电阻器 可自定义用户LED选择 脉冲宽度调制(PWM )控制 PWM控制以获得更好的颜色输出 负温度系数电流控制选项 LED温度系数的补偿 打开LED灯串诊断 报告LED故障以获得全部系统要求 短路LED灯串诊断 报告LED故障以获得全面的系统要求&消...

  3是一种驱动多个外部开关元件的设备,可实现3个独立功能。可以通过适当选择占空比和电池电压来调节每个LED串中的平均电流。该设备的目标应用是汽车后组合灯。每个驱动器都有自己的诊断功能,可以检测开路负载,接地短路或电池.LED平均亮度水平可通过适当的占空比控制和与开关晶体管串联的外部电阻轻松编程。多串LED可通过单个NCV7693器件运行。该器件采用TSSOP-14封装。 特性 3x脉冲宽度调制(PWM)控制 每个功能的独立诊断反馈 外部切换用于宽电流范围灵活性的装置 外部电阻器定义最大电流 打开LED灯串诊断 短 - 电路LED灯串诊断 热关断诊断和保护 PWM输入引脚上的短路保护 多个LED灯串控制 TSSOP-14包 AEC-Q100合格且PPAP能力 应用 后组合灯(RCL) 日间行车灯(DRL) 雾灯 中央高位刹车灯(CHMSL)阵列 转向信号 电路图、引脚图和封装图...

  NCV7685 12通道60 mA LED线由十二个带共同参考的线性可编程恒流源组成。该器件设计用于汽车应用LED的调节和控制。 NCV7685允许128个不同的占空比电平,可通过I2C串行接口编程的每个输出通道独立使用脉冲宽度调制(PWM)进行调节。 PWM频率可以选择四种不同的配置,最高可达1200 Hz。该器件可与使用I2C总线的微控制器应用一起使用,也可在独立应用中使用,可在两种不同的静态配置设置之间进行选择。该IC还为应用提供3.3 V电压基准,最大负载为1 mA。使用外部电阻可轻松编程LED亮度等级。每个通道都有一个内部电路,可通过可选的自动恢复模式检测开路负载条件。如果一个驱动器处于开路负载状态,则可以根据可编程位设置关闭所有其他通道。该器件采用小体型SSOP24-EP封装。 特性 12个通用电流可编程电源,最高60 mA 通过PC为每个通道提供独立的PWM占空比控制 通过I2C进行通用PWM占空比控制 片上150,300,600和1200 Hz PWM 打开LED灯串诊断 预调节器应用的低压差操作 单电流设定点的电阻 电压参考3.3 V / 1 mA 带有CRC8错误检测的8位I2C接口 OTP Bank for Stand-...

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  此T-1灯专为需要比标准灯可实现的轴上强度更高的应用而设计。产生的光被聚焦到一个狭窄的beem以实现这种效果。 特征 高强度流行的T-1直径包选择的最小强度窄视角

  该T-1灯广泛用于通用指示器应用。扩散剂,色调和光学设计均衡,可产生出色的光输出和宽视角。多种强度选择可用于提高设计灵活性。 特征 高强度 流行的T1直径包装中的黄色 选定的最小强度 宽视角 通用引线 可靠耐用 磁带和卷盘可用

  这种着色漫射LED灯专为低电流操作而设计和优化。发光强度和正向电压在2 mA下进行测试,以确保在TTL输出电流水平下的一致亮度。 特性 低功率 高效率 CMOS-MOS兼容 兼容TTL 宽视角 提供卷带和光盘 高效率红色T-1包装

  这款T-1灯专为需要比标准灯具更高的轴上强度的应用而设计。产生的光聚焦成窄光束以达到这种效果。 特征 高强度 流行的T1直径封装中的高效红色 选择的最小强度 窄视角 通用引线 可靠且坚固 可以批量提供

  这种着色漫射LED灯专为低电流操作而设计和优化。发光强度和正向电压在2 mA下进行测试,以确保在TTL输出电流水平下的一致亮度。 特性 低功率 高效率 兼容CMOS-MOS 兼容TTL 宽视角 T-1封装中的高效红色 应用 低功率直流电路 电信指标

  该系列T-1灯广泛用于通用指示器应用。扩散剂,色调和光学设计均衡,可产生出色的光输出和宽视角。多种强度选择可用于提高设计灵活性。 特征 高强度流行的T-1直径包装选择的最小强度宽视野角度通用引线可靠且坚固

  该系列T-1灯广泛用于通用指示器应用。扩散剂,色调和光学设计均衡,可产生出色的光输出和宽视角。多种强度选择可用于提高设计灵活性。 特征 高强度流行的T-1直径包装选择的最小强度宽视野角度通用引线可靠且坚固

  该系列T-1灯广泛用于通用指示器应用。扩散剂,色调和光学设计均衡,可产生出色的光输出和宽视角。多种强度选择可用于提高设计灵活性。 特征 高强度流行的T-1直径包装选择的最小强度宽视野角度通用引线可靠且坚固

  这款3毫米LED灯能够承受自动插入和波峰焊接工艺。采用厚环氧树脂法兰和柔软的引线框架材料设计,是切割和切割操作的理想选择。 特点 T-1(3 mm)自动插入式包装 高光输出 宽视角

  此T-1灯专为需要比标准灯可实现的轴上强度更高的应用而设计。产生的光被聚焦到一个狭窄的beem以实现这种效果。 特征 高强度 流行的T-1直径包装 选择的最小强度 窄视角

  该T-1灯广泛用于通用指示器应用。扩散剂,色调和光学设计均衡,可产生出色的光输出和宽视角。有多种强度可供选择,以提高设计灵活性。 特点 高强度流行的T1直径包装中的橙色选定的最小强度宽视野角度通用引线可靠且坚固可以批量提供

  该系列T-1灯广泛用于通用指示器应用。扩散剂,色调和光学设计均衡,可产生出色的光输出和宽视角。多种强度选择可用于提高设计灵活性。 特点 高强度 热门T-1直径包装 选择的最小强度 宽视角 通用引线 可靠且坚固

  该系列T-1灯广泛用于通用指示器应用。扩散剂,色调和光学设计均衡,可产生出色的光输出和宽视角。多种强度选择可用于提高设计灵活性。 特点 高强度 热门T-1直径包装 选择的最小强度 宽视角 通用引线 可靠且坚固

  此T-1灯专为需要比标准灯可实现的轴上强度更高的应用而设计。产生的光聚焦成窄光束以实现这种效果。 特征 高强度流行的T1直径封装中的高效红色选定的最小值强度窄视角通用引线可靠且坚固可用于卷带

  固态LED灯采用新开发的双异质结(DH)AlGaAs / GaAs材料技术。这种LED材料在很宽的驱动电流范围内具有出色的光输出效率。主波长为637纳米时,颜色为深红色。该灯可以是直流或脉冲驱动,以实现所需的光输出。 功能 卓越的亮度 宽视角角度 出色的材料效率 低正向电压 CMOS / MOS兼容 TTL兼容 深红流行的T-1包装中的颜色 以卷带和卷轴提供

  这款3毫米LED灯能够承受自动插入和波峰焊接工艺。采用厚环氧树脂法兰和柔软的引线框架材料设计,是切割和切割操作的理想选择。 特点 T-1(3 mm)自动插入式包装高光输出宽视角

  固态LED灯采用新开发的双异质结(DH)AlGaAs / GaAs材料技术。这种LED材料在很宽的驱动电流范围内具有出色的光输出效率。主波长为637纳米时,颜色为深红色。该灯可以是直流或脉冲驱动,以实现所需的光输出。 功能 卓越的亮度 宽视角 出色的材料效率 低正向电压 CMOS / MOS兼容 TTL兼容 流行的T-1包装中的深红色 可以批量提供

  此T-1灯专为需要比标准灯可实现的轴上强度更高的应用而设计。产生的光聚焦成窄光束以达到这种效果。 特征 高强度 流行的T1直径包装中的黄色 选择的最小强度 窄视角 通用引线 可靠且坚固 可在磁带和卷盘上使用

  该系列T-1灯广泛用于通用指示器应用。扩散剂,色调和光学设计均衡,可产生出色的光输出和宽视角。多种强度选择可用于提高设计灵活性。 特征 高强度流行的T-1直径包装选择的最小强度宽视野角度通用引线可靠且坚固

  这种透明的非漫射灯优于传统的LED灯。通过使用新的更高强度材料,我们实现了卓越的产品性能。 这种HLMP-1440是磷化镓,黄色发光二极管上的砷化镓磷化物。 特点 改善亮度 改善色彩性能 新的坚固引线 IC兼容/低电流能力 可靠且坚固耐用 流行的T-1包装中的高亮度黄色 可用卷带包装

  此T-1灯专为需要比标准灯可实现的轴上强度更高的应用而设计。产生的光被聚焦到一个狭窄的beem以实现这种效果。 特征 高强度流行的T-1直径包选择的最小强度窄视角

  此T-1灯专为需要比标准灯可实现的轴上强度更高的应用而设计。产生的光聚焦成窄光束以实现这种效果。 特征 高强度流行的T1直径封装中的高效红色选定的最小值强度窄视角通用引线可靠且坚固可用于卷带

  蓝色灯采用行业标准T-1封装设计,具有透明和非漫射光学元件。该灯非常适合用作指示灯和一般灯具目的照明。蓝色灯具有颜色差异,因为蓝色是有吸引力的,并没有广泛使用。 特点 流行的T-1直径包 通用引线 可靠耐用 颜色和强度分级 应用程序 状态指示器 小消息面板 商用跑步和装饰灯

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