LED驱动电源的恒流特性.ppt
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1、,1,上海龙茂微电子公司,www.long-,LED 恒流驱动的类型 特性和应用 上海龙茂微电子有限公司 茅于海 2009/4,2,LED为什么需要恒流驱动(1),3.3V时为20mA的LED,用三节干电池供电,新电池电压可达4.5V,电流超过100mA,大了5倍,很容易烧毁,LED是一个非线性器件,正向电压的微小变化会引起 正向电流的很大变化!,3,LED为什么要恒流驱动(2),1W大功率LED,如果正向电压变化10%(从3.4V降低到3.1V),会引起正向电流从350mA降低到100mA,变化3.5倍,4,LED的光输出正比于正向电流,如果正向电流从350mA降低到100mA,其光输出就会
2、减少70%之多,5,LED为什么要恒流驱动(3),2. LED是一个半导体二极管,它的伏安特性随温度而变化(-2mV/oC),假如用恒压电源供电: 温度增加至85度,正向电流从20mA增加至35-37mA,而亮度不增加 温度降低至-40度时,正向电流从20mA 降低至8-10mA,亮度降低 所以不能用恒压源供电,而必须用恒流源供电。,6,LED需要用驱动器来调光,不能用改变LED电流的方法来调亮 模拟式调亮会改变其发光的光谱,改变色温 只有采用PWM调亮,才不至于改变其光谱 如果需要采用PWM调节亮度也需要用驱动器才能实现,7,第一种 恒流驱动 直流入-直流出 (DC/DC),8,应用场合,太
3、阳能LED灯具 12V,24V 汽车LED车灯 12V,24V,48V 电动自行车LED车灯 12V,24V,36V 一组公用AC/DC恒压开关电源供给几组恒流源,9,按照输入输出电压关系分类,升压型恒流驱动 - 电容式(电荷泵)升压型 -电感式升压型 降压型恒流驱动 -电感式降压型 升降压型恒流驱动 -电荷泵升降压型 -电感式升降压型 1. 单电感式 2. 双电感式,10,如何选择升压还是降压型恒流源,一般来说,完全由实际情况决定 由太阳能电池板供电,通常其输出电压较低,(12V或24V),需要采用升压型的恒流源 如果由交流市电供电,建议采用比较高的输出电压(36V以上)以提高效率,故采用降
4、压型恒流源 原则上来说降压型恒流源的效率要比升压型的为高. 不论升压型还是降压型其效率主要取决于升压和/或降压的比值,比值越高,效率越低. 所以要尽可能使得输入电压接近于输出电压,11,怎样实现恒流驱动,用小阻值的采样电阻对 LED的电流进行采样, 再通过反馈形成闭路调节,12,反馈电压越低越好,反馈电压越低效率越高,可以减小采样电路的损耗 以0.25V为例,采样电阻的阻值和电流的乘积应当等于0.25V,通常采用0.1V的采样电压 采用不同的采样电阻阻值就可以恒定不同的电流值 采样电阻必须采用低温度系数的高精度电阻,13,电荷泵式恒流源,可驱动4个共阳极LED x1和x1.5倍升压,自动转换
5、低EMI,用于手机,14,线性降压型恒流源,LDO型,可驱动4个LED 特低EMI,外电路简单,价廉,用于手机,15,小功率升压型恒流源SLM2803,低压升压型,可驱动1W和3W的LED 效率高,用于LED手电筒,16,电感升压型SLM2841(输出4瓦),最大输出200mA,可以驱动10串并联,每串6个,一共60个20mA的LED 可用于太阳能草坪灯的恒流驱动,17,中功率电感升压型驱动器SLM2846,能够驱动6串,每串12个,总共72个LED 输出功率 5W 用于太阳能草坪灯恒流驱动,18,SLM2861降压型大功率LED驱动器,输出电流高达1.5A,可驱动6串4并,一共24个1WLE
6、D(总共24W) 特小SOT23-5封装和SOT-89封装 效率高达95%以上,19,大功率升压型SLM2842S,输入电压:6V-29V 输出功率:30W(10x3W) 可用于太阳能路灯,20,SLM2842S模组的几种输出架构,表中红字为带散热器时的表面温度(在25度室温时测试的结果),21,升压型恒流源SLM2842S的恒流特性,输入电压从7.5V-28V范围内变化时输出电流不变,22,SLM2842S 模块的散热,QFN的散热性能要比TSSOP的散热性能要好 加散热器的散热性能要比没有散热器的散热性能要好,23,大功率降压型SLM2842J的实际电路,输入电压:36V 输出功率:可达6
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