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基于一种采用无电解电容来延长LED灯寿命的设计方案

2019-11-11  点击次数:次 作者:admin   来源:未知

  控制策略,详细介绍这种控制策略如何突破性提高LED输出电流精度,从开环到闭环是其本质的突破。基于这种闭环策略,提供了一种无电解电容3W球泡灯LED驱动方案,并提供了实验数据和相关波形图。

  为什么在LED驱动电源设计时要强调无电解电容呢?目前LED照明驱动电源的工作寿命的瓶颈就是AC-DC转换电解电容。LED灯珠的寿命是大于4万小时的,而电解电容的寿命只有几千小时,通常环境温度每上升10度,电解电容寿命缩短至一半。根据木桶原理,决定整灯寿命的是最“短命”的环节:电解电容。如果不想法拿掉电解电容,那么LED照明驱动电源的寿命与LED的寿命就很不匹配,也就很难发挥出LED照明的长工作寿命优势。这也是为什么最近业界一直在积极开发无电解电容的LED照明驱动电源的主要原因。

  所谓开环,不以检测到的输出电流值来做发出PWM信号的参考。所谓的闭环,即真正检测输出电流值,以此为标准来发出PWM信号。从电路拓扑上,二者没有区别。但是在芯片内部对检测到的如图1 CS脚电感电流信号,做专利技术处理, 这样,就检测到了电感电流的平均值,也就是输出电流的平均值。芯片针对检测到的值,控制输出占空比,实现了闭环控制。

  我们选择了一个典型LED球泡灯应用来做IC功能验证,基本电参数要求如下:

  线,因为全闭环控制逐周期精确控制,输入有任何变化,芯片会马上检测到并作相关的调整以便得到同样的输出;同理,当输出电压变化,电感量变化时,芯片也会作相关的调整;正是因为我们的全闭环高精度恒流控制方法,使电源做到了真正的恒流。这样,量产的一致性可以控制到小于±1%.

  如果按照市面上的传统的芯片,用用开环的控制技术-固定Toff的控制技术,电流推导公式如下:

  这种开环控制技术是基于输出电压相对恒定(即LED串联数量不变),主电感感量确定的情况下,芯片通过提供一个恒定的关断时间和Vcs比较基准,从而实现当输入电压在一个比较宽的范围内变化时,恒定输出电流的目的。但是电网的波动和功率电感的批量生产的一致性很难控制,LED的Vf会随温度变化等的影响,都会影响到输出电流的变化。所以此种控制方法很难达到真正的恒流,也不利于生产的一致性。

  正是DU8623的系统是使用全闭环高精度的恒流控制方法,减少了整机系统对外界条件高度一致的依赖性,同一款电源,对应不同的输出电压,不同的功率电感,输出电流依然保持±0.9%以内的恒流精度。充分说明了闭环系统对于整个系统恒流精度提高的重要性。例如输出电压可以做50V,或者40V、30V等,这样,不仅可以减少因为输出电压不同而需要不同的电感的备料及库存,还可以增加同一款料的采购量而进一步降低采购成本,减少呆滞料的存放。并且还要达到更好的恒流效果!

  全闭环控制,检测输出电流,来发出PWM信号,是真正的恒流电源驱动控制技术。实验表明,相对于其他非闭环的方案,这种独有的闭环恒流控制技术使输出电流精度有了质的飞跃,使整机电源在全电压、全负载、电感变化范围内的电流精度达到行业内目前最高的±0.9%.基于此闭环控制技术,DU8623集成1A高压MOSFET,并且根据某些应用要求省略了电解电容,这就提供了一种高恒流精度,低成本、寿命优化的产品。

  目前LED驱动供应商层出不穷,各种方案百花齐放。对于新兴的LED市场,爆发在即,但其特点是“短周期”.何谓“短周期”即方案的变化、更新十分迅速。所以能够贴近一线市场、迅速响应提供方案的IC设计公司才能够笑到最后,才能够最终把握趋势,引领市场技术革新。

  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。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-...

  23是一款单芯片高效降压双LED驱动器,专为汽车前照灯应用而设计,如远光灯,近光灯,DRL(日间行车灯),转向指示灯,雾灯,静态转弯等.NCV78723特别适用于高电流LED,并提供完整的解决方案,可驱动2个高达60 V的LED串。它包括2个用于LED灯串的独立电流调节器,以及用于汽车前照灯的所需诊断功能,只需极少的外部元件 - 芯片不需要任何外部检测电阻来实现降压电流调节。可根据单个LED灯串定制可用的输出电流和电压。当1个模块需要2个以上的LED通道时,可以组合2个,3个以上的NCV78723设备。还有NCV78713器件 - NCV78723的衍生产品,包含降压单LED驱动器。由于SPI可编程性,单个硬件配置可以支持各种应用程序平台。 特性 单片 降压拓扑 2 LED指向上行60 V 高电流能力,每路输出高达1.6 A DC 整体效率高 最低外部组件 集成高精度电流感应 集成开关模式降压电流稳压器 平均电流通过LED进行调节 降低电感尺寸的高工作频率 LED开关和调光的低EMC辐射 用于动态控制系统参数的SPI接口 故障安全操作(FSO)模式,独立模...

  1我现在做技术;基本上了解了公司研发的 DALI、DMX的产品的功能操作;也做过许多项目了;但是感觉局限在使用功...

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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

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  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

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  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

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  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

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  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

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  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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