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安森美半导体的LED驱动方案解析

LED照明电源设计中,存在以下几个设计难题:电解电容寿命与LED不相匹配、LED灯闪烁的常见缘故原由与处置惩罚法子、PWM 调光对LED的寿命有何影响、使用TRIAC调光调控LED亮度的潜在问题。安森美半导体高档利用工程经理郑宗前在文中针对这些问题的发生缘故原由和办理措施展开叙述。

电解电容寿命与LED不相匹配的问题

LED照明的一个紧张的斟酌身分,便是LED驱动电路与LED本身的事情寿命应该能够相提并论。虽然影响驱动电路靠得住性的身分有很多,但此中电解电容对总体靠得住性有至关紧张的影响。为了延长系统事情寿命,必要有针对性地阐发利用中的电容,并选择恰当的电解电容。

实际上,电解电容的有效事情寿命在很大年夜程度上受情况温度及由感化在内部阻抗上的纹波电流导致的内部温升影响。电解电容制造商供给的电解电容额定寿命是根据裸露在最高额定温度情况及施加最大年夜额定纹波电流前提下得出的。在105°C时范例电容额定寿命可能是5,000小时,电容所实际遭受的事情应力比拟额定电平越低,有效事情寿命也就越长。是以,一方面,选择额定事情寿命长及能够遭遇高额定事情温度的电解电容当然能够延长事情寿命。另一方面,根据实际的应力和事情温度,仍旧可以选择较低额定事情温度和额定寿命的电容,从而供给更低资源的办理规划;换个角度说,在设计中斟酌维持适当的应力和事情温度,可以有效地延长电解电容的事情寿命,使其更能与LED寿命相匹配。

举例来说,安森美半导体相符“能源之星”固态照明标准的离线型LED驱动器GreenPoint?参考设计选择了松下的ECA-1EM102铝电解电容,其额定值为1000?F、25 V、850 mA、2,000小时及85°C.在假定50°C情况温度前提下,这电容的可用寿命跨越12万小时。是以,尽力使LED驱动电路事情在合适的温度前提并妥善处置惩罚散热问题,就能实现LED驱动电路与LED事情寿命的匹配问题。

总的来看,假如LED驱动电路中必须应用电解电容,那就必须努力节制电容所受的利用力及事情温度,从而最大年夜程度延长电容事情寿命,以期与LED寿命匹配;另一方面,设计职员也应该尽可能地避免应用电解电容。

LED灯闪烁的常见缘故原由与处置惩罚法子

通凡人眼能够感知到频率达70 Hz的光闪烁,高于这个频率则不会感知。故在LED照明利用中,假如脉冲旌旗灯号呈现频率低于70 Hz的低频分量,人眼就会感想熏染到闪烁。当然,在详细利用中,有多种身分可能导致LED灯闪烁。例如,在离线式低功率LED照明利用中,一种常见的电源拓扑布局是隔离型反激拓扑布局。以安森美半导体相符“能源之星”固态照明标准的8 W离线型LED驱动器GreenPoint?参考设计为例,因为反激稳压器的正弦方波功率转换并未给低级偏置供给恒定能量,动态自供电(DSS)电路可能会激活并激发光闪烁。为了避免这个问题,必须使低级偏置能够在每个半周期部分放电,响应地,必要恰被选择构成这偏置电路的电容和电阻的量值。懂得更多LED灯产品信息请点击:http://www.dzsc.com/product/info/3306.html

别的,纵然是在应用供给极佳功率因数校对、支持TRIAC调光的LED驱动利用中,也要求电磁滋扰(EMI滤波器。由TRIAC阶跃(step)引起的瞬态电流会引发EMI滤波器中电感和电容的自然谐振。假如这谐振特点导致输入电流降至TRIAC保持电流之下,TRIAC将会关闭。短暂延时后,TRIAC平日又会导通,引发同样的谐振。在输入电源波形的一个半周期内,这系列事故可能会重复多次,从而形成可见的LED闪烁。为了应对这个问题,TRIAC调光的一项关键要求便是EMI滤波器的输入电容极低,且这电容要能够经由过程TRIAC及绕线阻抗解耦。根据 公式,调光模块中电容减小的话,就能够增大年夜谐振电路的电阻,道理上就抑制振荡,规复想要的电路事情。

PWM 调光对LED的寿命有何影响

LED本身的寿命很长,PWM调光并不会损及LED的预期寿命;以致因为PWM调光赞助减小LED发烧量,实际上还能赞助延长LED预期寿命。当然,在系统设计中,必要有效地检测及节制LED温度,包管LED靠得住事情,表现其长命命和低掩护资源的上风。

使用TRIAC调光调控LED亮度的潜在问题

当前TRIAC调光是一种颇受市场迎接的调光要领。TRIAC调光器最初是为白炽灯设计的,但诸如安森美半导体这样的领先供应商也推出了支持TRIAC调光的LED驱动器,异常得当在LED照明中供给TRIAC调光。但这种要领也有其局限所在,如增添电路繁杂性、影响功率因数、调光级别相对有限等问题。安森美半导体身为利用于绿色电子产品的重要高机能、高能效硅规划供应商,最新推出了用于室庐及商业LED照明利用的LED驱动器NCL30000.这器件应用临界导电模式(CrM)反激架构,以单段式拓扑布局供给高于0.95的功率因数,故又省失直流-直流(DC-DC)转换段,简化了电路。这器件纵然在低电日常平凡也供给极高能效,相符各类规范要求及整系一切光效要求。别的,这器件兼容于前沿TRIAC调光器及尾沿晶体管调光器,视乎所用的调光器,LED光输出可调至低于2%,供给优良的调光机能。

下面就先容一下安森美半导体热推的LED驱动规划

安森美半导体推出了几款紧张的高能效GreenPoint? LED驱动器参考设计,分手是:

1、3W至5 W LED驱动器参考设计规划。这参考设计采纳得当MR16 LED替代的尺寸及特点设置设置设备摆设摆设,颠最后精心构建及测试,用于 驱动高亮度LED.这参考设计基于降压-升压型拓扑布局,应用安森美半导体的非隔离型恒流设置设置设备摆设摆设、事情在约150千赫兹(kHz)频率的NCP3065开关稳压器。这参考设计电路得当轨道照明、汽车照明及景不雅照明等12 Vac或12 Vdc利用,不论输入线路及输出LED电压若何变更,均供给平坦的电流稳流。这参考设计还供给独特的自动检测电路,支持12 Vdc或12 Vac电源输入,同时保持目标输出电流。

2、隔离型8 W恒流LED驱动器GreenPoint?参考设计规划。这参考设计是为期望相符美国 “能源之星”(ENERGY STAR?)室庐照明利用1.1版固态照明(SSL)要求的设计职员而设,同样颠最后精心构建及测试,用于驱动便携台灯、橱柜内照明及户外走廊灯等利用中的1到8颗大年夜功率LED.这参考设计采纳新颖的电路设置设置设备摆设摆设,无须增添额外的无源功率因数校对(PFC)收集,即可在115 Vac前提下供给高于0.85的功率因数,削减了元器件数量,并轻松满意室庐LED利用功率因数要求。这设计支持90 Vac至265 Vac的通用输入电压事情,采纳安森美半导体集成了固定频率电流模式节制器和700 V MOSFET的NCP1014开关稳压器集成电路(IC)。

3、 针对离线式高功率因数TRIAC调光LED驱动器的GreenPoint?参考设计。这参考设计采纳了NCL30000这关键器件,旨在用于美国“能源之星”商业及室庐照明利用。NCL30000事情温度范围为-40°C至+125°C,确保能用于大年夜多半固态照明(SSL)利用中规定的不合情况事情范围。NCL30000拥有范例值24微安(μA)的低启动电流及范例值2 mA的低事情电流,共同高能效设计。NCL30000的其它关键特点包括可编程导通光阴限定器、零电流检测(ZCD)感测模块、门驱动器,以及利用CrM开关电源所需的整个其它PWM电路和保护功能。

安森美半导体LED驱动设计上风

安森美半导体供给浩繁不合的LED驱动规划,用于宽广范围的利用:汽车、移动/便携(手机和数码相机的LCD背光及相机闪光)、中大年夜尺寸的LCD屏幕(条记本、上网本、液晶电视)的LCD背光、标志、修建物,以及通用照明。

安森美半导体供给的产品涵盖3种LED驱动措施:线性规划(极简单且极少外部元件)、直流-直流(DC-DC)电感型开关转换器(用于供给高能效及较大年夜电流),以及电荷泵开关转换器(用于供给高能效及紧凑的尺寸)。

安森美半导体还供给不合的LED光输出调制/调光措施:三端双向可控硅开关元件(TRIAC)调光、脉宽调制(PWM)调光、模拟调光、数字调光(DALI、I2C等)。

安森美半导体的LED驱动器产品可采纳不合类型的电压源供电:从120 Vac到480 Vac(美国某些公路的电压规格)的交流高压、中等交流或直流电压(如汽车中的12 Vac或12 Vdc电压)、0.9至5 V的便携电池

总的来看,无论是何种LED照明利用,无论必要何种驱动规划,无论必要何种调光措施,无论采纳何种常见电源电压供电,安森美半导体均可供给得当的LED驱动器规划,满意客户的不合需求。

责任编辑;zl

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