详情页
首页>资料大全>解决方案
工程师分享:大功率LED恒流驱动方案及实例
我爱方案网    发表于   2013-01-14

【导读】本文详细阐述了利用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,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的LED驱动器系统设计技术。

虽然大功率LED现在还不能大规模取代传统的照明灯具,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。而大功率LED灯会在2010年上海世博会上大量应用,因此电子和照明行业都非常关注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:可变电流和可变电压基本电路

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。

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。

图3:基于LM2734的恒流驱动电路

标签: 电源 转换器 搜索平台 采购平台 Avnet采购 安富利采购 E络盟采购

相关阅读

·   AN-DM34 耗尽型MOSFET在工业传感器... 2020-12-18

·   碳化硅器件在车载充电机OBC上的应... 2020-12-16

·   SiC器件助力电动汽车充电模块... 2020-12-16

·   5G应用的可回扫ESD 2020-11-26

·   用开关稳压器为高速ADC供电可节约... 2020-11-26

·   基于高速转换芯片和FPGA的采集系统... 2020-11-26

·   如何有效地进行小批量电子元器件... 2020-04-07

·   液位传感器的重要性 2019-12-13

·   变压器压力释放保护动作的现象及处... 2019-12-13

·   变压器后备保护动作故障现象及处理... 2019-12-13

·   启动电阻一般在什么位置... 2019-12-13

·   PN和PNP型传感器接线及三线制和两... 2019-12-12

·   合金电阻怎么识别 2019-12-12

·   组合开关构造及选用 2019-12-11

·   万能转换开关的应用场合... 2019-12-11

·   万能转换开关的型号含义... 2019-12-11

·   万能转换开关选型及使用... 2019-12-11

不同意
同意并继续