LED驱动电源厂家电压从器件的逻辑高电平
大功率LED
对于大功率LED，
led高节能：节能能源无污染即为环保。直流驱动，消费品，电感中储存的能量通过二极管VD流入电容C，LED的光输出减少，led由于节能环保而在路灯照明方面得到广泛应用。为满足大功率LED的电气特性，
背景
对于led的推广普及而言，2008年是关键性的一年，该领域将成为许多模拟IC供应商的一项主流业务。在过去的12个月时间里，LED自身满足了一些重要的技术要求，这将显著地增加在各种终端应用中为其供电所必需的LED驱动器IC的需求量。
通过分析若干即将在LED驱动器IC需求量的增长过程当中 (从其目前的萌芽阶段到一个加速成长阶段) 发挥作用的“催化剂”，我们不难发现，LED将迅速成为一种主流照明光源。其中几个主要的推动力是汽车照明、大屏幕LCD高清晰度 (HD) TV、手持式设备、LED光输出、LED成本因素及其有望取代白炽灯泡的潜在用途。
Audi (奥迪) 公司是首家在其车型中采用LED前照灯的汽车制造商。其组件包含两个近光前照灯 (作为主要功能)，各由2个LED阵列和4个有源元件组成。3个额外的LED阵列 (各采用2颗LED芯片) 被安放在光学透镜的后面；它们的任务是控制汽车前照灯的亮/暗边界和照射距离。对于远光前照灯，在邻近近光LED阵列的地方布设了1个4-LED阵列。在靠近汽车前照灯组件的下边缘处，一排 (24个) LED构成了昼间行驶灯。在1A的电流条件下，每个LED阵列可实现600流明的光通量。在2008年度的Audi R8豪华型跑车上，该组件被作为可选件提供给购车者，但在奥迪其它车型上它们正成为了主流的配置。此外，VW、Lexus和Cadillac已在其2009年度车型上提供了这种LED汽车前照灯。
当被用来驱动用于为高分辨率电视显示屏提供背面照明的LED时，LED驱动器IC带来了诸多的优势。它们可使LED驱动器电路解决方案纤巧、紧凑和扁平。而且，这些IC还在高开关频率条件下运作，以在采用基于充电泵的拓扑结构时缩减输出电容器的数值、尺寸和成本。在基于电感器的DC/DC开关拓扑结构中，这些高开关频率可减低电感器和输出电容器的数值、尺寸和成本。此外，在某些场合中，LED驱动IC还能够实现肖特基二极管和升压二极管的片内集成，从而减少外部元件的数目。这反过来又降低了设计复杂性，并缩减了解决方案的外形尺寸和成本。
LCD HDTV存在多种缺点，从运动模糊到彩色再现性欠佳等等。也就是说，当使用目前这一代LCD HDTV时是无法获得真正的“黑色”，而且提供所有彩色的动态范围均较低。传统HDTV采用CCFL灯管作为背光源，所能提供的对比度比仅在450cd/m2 ~ 650cd/m2之间。这些HDTV的主要问题是不能够完全关断CCFL背光源，或对其进行局部调光。
与此相反，当采用高亮度 (HB) LED背面照明时，在背光照明“群组”中，一个 LED 阵列 (就一个 46 英寸显示屏而言，由多达 1,600 个 LED 组成) 可以局部调光或关闭，从而提供比 CCFL 设计几乎高一个数量级的对比度 (>4,000cd/m2)。此外，通过调整背面照明LED串的亮度，还能够复制更多的中间色调，从而使得图像更加栩栩如生。另一个好处是能够在局部位置将LED完全关断，从而减少运动模糊。通过在帧与帧之间将LED完全关断，由快速运动物体所引起的图像模糊实际上将被消除。另外，在解决CCFL背面照明LCD TV所常见的这种快速运动模糊问题的过程中，LED非常快的响应速率是至关重要的。
当今的许多移动电话都具有一个能够拍摄高分辨率静止和视频图像的内置数码相机。而且，相机性能的提升还使得人们需要一种供相机在室内或昏暗环境光条件下使用的高功率白光源。白光LED已开始逐渐成为照相手机的主要光源。原因是它们兼具现代蜂窝电话设计师所期望的诸多特点，即：小尺寸、高光输出以及提供“闪光”和连续“视频”物体照明的能力。高输出功率LED专为用作集成相机照明灯而开发。
类似地，几乎所有的消费类电池供电型手持式设备均采用彩色有源矩阵LCD来显示用户所需的不同类型信息和数据。然而，制造商面临的难题是要确保用户能够在任何类型的环境中清晰地阅读这些显示屏上的信息。为此，他们必须提供具有正确背面照明光量的彩色LCD。这种背面照明一般是由白光LED以不同的组合 (取决于屏幕尺寸) 来提供的。于是，对那些用于为之供电的紧凑、高效和低噪声LED驱动器IC的需求便因此而生了。
重要的LED发展因素
高功率LED的光输出已经实现了具有重要里程碑意义的每瓦 100流明，有的制造商甚至声称其在实验室里获得的LED光输出达到了每瓦 120流明。这意味着，就能量效率而言，LED如今已经超越了CFL (其光输出为每瓦80流明)。不过，根据进一步的预测，到2012年，LED的光输出将达到每瓦 150流明。此外，在大家均十分关注“绿色环保”的现实背景之下，LED还不含任何危险材料 (不像CFL在其灯管内部存在有毒的汞蒸汽)。
美国能源部指出：照明所消耗的能量占到了美国年发电量的22%，因此上述进步是十分重要。LED照明的广泛使用将使此项能耗下降一半。如果客观地考虑到这一点，那么到2027年，LED照明所实现的年度能耗削减量将相当于5亿桶石油，同时还减少了二氧化碳的排放量。
LED照明的成本下降得非常快。在过去的12个月里，个别白光二极管 (某些已被LED灯泡所采用并占据了其大部分成本) 的价格已经从几年前的8美元降至1.50美元。LED行业的许多分析人士预测：在未来的12个月里，用LED灯泡替换白炽灯泡的价位将为消费者所接受。有些LED制造商声称他们已经设计出了可为LED灯泡供电的发光芯片，所产生的光线亮度与美国家庭极为常用的75W白炽灯泡相当。为了具备输出该光量的能力，此类LED芯片通常需要12W至15W的功率。
高亮度 (HB) LED向驱动器IC提出了怎样的挑战?
如今，LED驱动器IC必须具备的一项重要性能特征便是对LED进行适当调光的能力。由于LED是采用一个恒定电流源来驱动的 (这里，DC电流水平与LED的亮度成比例)，因此，如欲改变LED的亮度，可以采取两种通过控制LED电流来实现的调光方法。第一种方法是模拟调光，在这种调光方法中，通过降低恒定LED电流水平来使LED DC电流水平成比例地下降。减小LED电流会导致LED彩色发生变化或LED电流的错误控制。第二种方法是数字或脉宽调制 (PWM) 调光。PWM调光以一个100Hz或更高的频率来接通和关断LED，如此高的频率是人眼所无法察觉的。PWM调光占空比与LED的亮度成比例，而接通时间LED电流处于相同的水平 (由一个LED驱动器IC来设定)，从而在高调光比期间保持了恒定的LED彩色。在某些应用中，这种PWM调光法可以在调光比高达3,000:1的条件下使用。
特别是在驱动HB LED时，通过运用一种满足输入电压范围以及所需输出电压和电流要求的转换拓扑结构，凌力尔特公司的LED驱动器IC能够提供适合诸多不同类型LED配置的足够电流和电压。因此，凌力尔特的HB LED驱动器IC通常具有以下特点：
（A） 宽输入电压范围
（B） 宽输出电压范围
（C） 高效转换
（D） 严格调节的LED电流匹配
（E） 低噪声、恒定频率操作
（F） 独立的电流和调光控制
（G） 宽调光比
（H） 小巧紧凑的占板面积和极少的外部组件
凌力尔特拥有众多旨在满足LED驱动设计要求的产品。LT3754和LT3755便是其中的两个实例。
凌力尔特推出的一款新产品解决了与驱动白光LED (当其被用于给大型显示屏提供背面照明时) 相关联的设计问题。LT3754是一款创新型LED驱动器IC，可用于屏幕尺寸为 26” 或更大的HDTV。该升压模式LED驱动器具有16个单独的通道，每个通道能够以大约3.2V的 VF 来驱动一个包含多达15个50mA LED的LED串。这样，每个LT3754将能够驱动多达240个50mA白光LED。因此，一部 26” LCD HDTV将只需一个LT3754便可提供必要的背光照明。所有16个通道均通过单个PWM输入来控制，该PWM输入能够提供高达3000:1的PWM调光比。
LT3754采用了一个小的电感器和更加纤巧的陶瓷输出电容器。其他所需的元件仅为单个输入电容器、MOSFET和一个电流设定电阻器 (如图1所示)。每个通道接受一个主编程电流，以提供每串10mA至50mA的LED电流。也可以把通道并联起来以提供较高的LED电流。输出电压适应于LED VF 的变化以实现最佳的效率，而且LED开路故障不会影响连接LED串的操作。LT3754采用紧凑型32引脚、5mm x 5mm QFN封装。
图1：38W LED驱动器以每串50mA的电流来驱动16串LED (每串包括 15 个 LED)
LT3755-2是一款75V、高端电流检测DC/DC控制器，专为从一个4.5V至40V的输入电压范围来驱动高电流LED而设计。LT3756-2采用相同的设计，但可从6V至100V输入来提供至100V的输出。这两款器件的“-1”版本均提供了外部同步能力，而标准器件版本则用一个LED开路状态指示器取代了该引脚的功能。两款器件均为众多应用的理想选择，包括汽车、工业和建筑照明。对于那些要求40V以上 (比如：48V电源轨) 输入电压的应用，LT3756-2将是优选的解决方案。这两款器件均采用一个外部N沟道MOSFET，并能够从一个12V (标称值) 输入来驱动多达14个1A白光LED，从而提供了50W以上的功率。它们内置了一个高端电流检测电路，因而使其能够在升压、降压、降压-升压或SEPIC和反激式拓扑结构中使用。LT3755-2和 LT3756-2在升压模式中能提供超过94%的效率，从而免除了任何增设外部散热装置的需要。一个频率调节引脚允许用户在100kHz至1MHz的范围内设置频率，因而优化了效率，同时最大限度地缩减了外部元件的尺寸和成本。再加上所采用3mm x 3mm QFN封装或耐热性能增强型MSOP-16E封装，LT3755-2和 LT3756-2提供了一款非常紧凑的高功率LED驱动器解决方案。
来源：中国LED网
它能抑制大功率LED正向电压改变而造成的电流波动，中艾电源就有机会在低功率(如10W)的应用中采用陶瓷电容作为输出电容而不会有闪烁问题。
Powerint公司的4.2WLED驱动方案是采用LNK605DG器件,输入电压为85–265VAC,输出电压为12V/350mA.4.2WLED驱动方案初级采用恒压/恒流(CV/CC)控制器,从而省略了次级控制和光耦.输出电压精度±5%,输出电流精度±10%,包括火线电压,负载和温度补偿和元件误差.主要应用手机,无绳电话,PDA,MP3的充电器,适配器,LED驱动器等.本文介绍了LNK605DG的主要特性,应用案例和4.2WLED驱动方案设计电路图,PCB布局(61mmx24mm)与材料清单.
Energy-Efficient,AccurateCV/CCSwitcher4.2WLED驱动器指标:85–265VACInput;12V,350mAOutputThisengineeringreportdescribesthedesignforauniversalinput,12V,350mACV/CCpowersupplyforLEDdriverapplications.ThispowersupplyutilizestheLNK605DGdevicefromthePowerIntegrationsLinkSwitch-IIfamily.
Thisdocumentcontainsthepowersupplyandtransformerspecifications,schematics,billofmaterials,andtypicalperformancecharacteristicspertainingtothispowersupply.
4.2WLED驱动器特性:
SummaryandFeatures
Accurateprimary-sideconstantvoltage/constantcurrent(CV/CC)controllerELiminatessecondarysidecontrolandoptocoupler
±5%outputvoltageand±10%outputcurrentaccuracyincludingline,load,temperatureandcomponenttolerance
Nocurrent-senseresistorsformaximizedefficiency
Lowpart-countsolutionforlowercost
Over-temperatureprotection–tighttolerance(±5%)withhystereticrecoveryforsafePCBtemperaturesunderallconditions
Auto-restartoutputshortcircuitandopen-loopprotection
EcoSmart–Easilymeetsallexistingandproposedinternationalenergyefficiencystandards–China(CECP)/CEC/EPA/EuropeanCommission
ON/OFFcontrolprovidesconstantefficiencytoverylightloads
No-loadconsumption<200mWat265VAC
Ultra-lowleakagecurrent:<5μAat265VACinput(noYcapacitorrequired)
EasycompliancetoEN55015andCISPR-22ClassBEMI
Greenpackage:halogenfreeandRoHScompliant
LNK603-606/613-616LinkSwitch-II系列特性:
Energy-Efficient,AccurateCV/CCSwitcherforAdaptersandChargersTheLinkSwitch-IIdramaticallysimplifieslowpowerCV/CCchargerdesignsbyeliminatinganoptocouplerandsecondarycontrolcircuitry.Thedeviceintroducesarevolutionarycontroltechniquetoprovideverytightoutputvoltageandcurrentregulation,compensatingfortransformerandinternalparametertolerancesalongwithinputvoltagevariations.
Thedeviceincorporatesa700VpowerMOSFET,anovelOn/Offcontrolstatemachine,ahighvoltageswitchedcurrentsourceforselfbiasing,frequencyjittering,cycle-by-cyclecurrentlimitandhystereticthermalshutdowncircuitryontoamonolithicIC.
LNK603-606/613-616LinkSwitch-II系列产品亮点:
DramaticallySimplifiesCV/CCConverters
EliminatesOptocouplerandallsecondaryCV/CCcontrolcircuitry
Eliminatesallcontrolloopcompensationcircuitry
AdvancedPerformanceFeatures
Compensatesfortransformerinductancetolerances
Compensatesforinputlinevoltagevariations
Compensatesforcablevoltagedrop(LNK61Xseries)
Compensatesforexternalcomponenttemperaturevariations
VerytightICparametertolerancesusingproprietarytrimmingtechnology
FrequencyjitteringgreatlyreducesEMIfiltercost
Eventighteroutputtolerancesachievablewithexternalresistorselection/trimming
AdvancedProtection/SafetyFeatures
Auto-restartprotectionreducespowerdeliveredby>95%foroutputshortcircuitandcontrolloopfaults(openandshortedcomponents)
Hystereticthermalshutdown–automaticrecoveryreducespowersupplyreturnsfromthefieldMeetsHVcreepagerequirementsbetweenDrainandallotherpinsbothonthePCBandatthepackage
EcoSmart –EnergyEfficient
EasilymeetsallglobalenergyefficiencyregulationsNo-loadconsumption<200mWat230VACanddowntobelow30mWwithoptionalexternalbiasOn/Offcontrolprovidesconstantefficiencydowntoverylightloads–idealforCECandENERGYSTAR2.0regulationsNocurrentsenseresistors–maximizesefficiency
GreenPackage
HalogenfreeandRoHScompliantpackage
Applications
Chargersforcell/cordlessphones,PDAs,MP3/portableaudiodevices,adapters,LEDdrivers,etc.
图1.LNK603-606/613-616LinkSwitch-II系列方框图
图2.4.2WLED驱动器电路图
图2.4.2WLED驱动器PCB布局(61mmx24mm).
材料清单(BOM):
详情请见PDF文档PowerintLNK605DG4.2WLED驱动方案.rar
来源：Powerint
，中艾电源LED驱动电源厂家Microchip公司的dsPIC33FJxxGSxx系列是高性能16位数字信号控制器,包括有扩展的DSP功能和高性能16位微控制器(MCU)架构.工作电压3.0-3.6V时的性能高达40MIPS,主要用于AC/DC转换器,汽车电子HID,电池充电器,DC/DC转换器,数字照明,电磁炉,led镇流器,可再生能源以及UPS等.本文介绍dsPIC33FJxxGSxx系列主要特性,方框图,多种转换构成框图以及Explorer16数字电源开发板电路图.dsPIC33主要特性:
OperatingRange:
?Upto40MIPSoperation(at3.0-3.6V):
-Industrialtemperaturerange(-40℃to+85℃)
-Extendedtemperaturerange(-40℃to+125℃)
High-PerformanceDSCCPU:
?ModifiedHarvardarchitecture
?Ccompileroptimizedinstructionset
?16-bitwidedatapath
?24-bitwideinstructions
?Linearprogrammemoryaddressingupto4Minstructionwords
?Lineardatamemoryaddressingupto64Kbytes
?83baseinstructions:mostly1word/1cycle
?Two40-bitaccumulatorswithroundingandsaturationoptions
?Flexibleandpowerfuladdressingmodes:
-Indirect
-Modulo
-Bit-Reversed
?Softwarestack
?16x16fractional/integermultiplyoperations
?32/16and16/16divideoperations
?Single-cyclemultiplyandaccumulate:
-AccumulatorwritebackforDSPoperations
-Dualdatafetch
?Upto±16-bitshiftsforupto40-bitdata
DirectMemoryAccess(DMA):
?4-channELhardwareDMA
?1KbytedualportedDMAbufferarea(DMARAM)tostoredatatransferredviaDMA:
-AllowsdatatransferbetweenRAMandaperipheralwhileCPUisexecutingcode(no
cyclestealing)
?MostperipheralssupportDMA
DigitalI/O:
?Upto85programmabledigitalI/Opins
?Wake-up/Interrupt-on-Changeforupto24pins
?Outputpinscandrivevoltagefrom3.0Vto3.6V
?Upto5Voutputwithopendrainconfiguration
?5Vtolerantdigitalinputpins
?16mAsource/sinkonallPWMpins
On-ChipFlashandSRAM:
?Flashprogrammemory(upto64Kbytes)
?DataSRAM(upto8Kbytes)
?BootandGeneralSecurityforprogramFlash
PeripheralFeatures:
?Timer/Counters,uptofive16-bittimers
-Canpairuptomakeone32-bittimer
?InputCapture(uptofourchannels):
-Captureonup,downorbothedges
-16-bitcaptureinputfunctions
-4-deepFIFOoneachcapture
?OutputCompare(uptofourchannels):
-SingleorDual16-bitComparemode
-16-bitGlitchlessPWMmode
?4-wireSPI(uptotwomodules):
-FramingsupportsI/Ointerfacetosimplecodecs
-1-deepFIFObuffer
-Supports8-bitand16-bitdata
-Supportsallserialclockformatsandsamplingmodes
?I2C?(uptotwomodules):
-SupportsFullMulti-MasterSlavemode
-7-bitand10-bitaddressing
-Buscollisiondetectionandarbitration
-Integratedsignalconditioning
-Slaveaddressmasking
?UART(uptotwomodules):
-Interruptonaddressbitdetect
-InterruptonUARTerror
-Wake-uponStartbitfromSleepmode
-4-characterTXandRXFIFObuffers
-LINbussupport
-IrDA?encodinganddecodinginhardware
-High-SpeedBaudmode
-HardwareFlowControlwithCTSandRTS
?EnhancedCAN(ECAN?module)2.0Bactive:
-Uptoeighttransmitandupto32receivebuffers
-16receivefiltersandthreemasks
-Loopback,ListenOnlyandListenAll
-Messagesmodesfordiagnosticsandbusmonitoring
-Wake-uponCANmessage
-AutomaticprocessingofRemote
TransmissionRequests
-FIFOmodeusingDMA
-DeviceNet?addressingsupport
?QuadratureEncoderInterface(upto2modules):
-PhaseA,PhaseB,andindexpulseinput
-16-bitup/downpositioncounter
-Countdirectionstatus
-PositionMeasurement(x2andx4)mode
-Programmabledigitalnoisefiltersoninputs
-Alternate16-bitTimer/Countermode
-Interruptonpositioncounterrollover/underflow
High-SpeedPWMModuleFeatures:
?UptoninePWMgeneratorswithupto18outputs
?PrimaryandSecondarytime-base
?IndividualtimebaseanddutycycleforeachofthePWMoutput
?Deadtimeforrisingandfallingedges:
-Dutycycleresolutionof1.04ns
-Dead-timeresolutionof1.04ns
?Phaseshiftresolutionof1.04ns
?Frequencyresolutionof1.04ns
?PWMmodessupported:
-StandardEdge-Aligned
-TrueIndependentOutput
-Complementary
-Center-Aligned
-Push-Pull
-Multi-Phase
-VariablePhase
-FixedOff-Time
-CurrentReset
-Current-Limit
?IndependentFault/Current-Limitinputs
?Outputoverridecontrol
?SpecialEventTrigger
?PWMcapturefeature
?Prescalerforinputclock
?DualTriggerfromPWMTOADC
?PWMxL,PWMxHoutputpinswapping
?On-the-FlyPWMFrequency,DutycycleandPhaseShiftchanges
?DisablingofIndividualPWMgenerators
?Leading-EdgeBlanking(LEB)functionality
High-SpeedAnalogComparator:
?UptofourAnalogComparators:
-20nsresponsetime
-10-bitDACforeachanalogcomparator
-DACOUTpintoprovideDACoutput
-Programmableoutputpolarity
-Selectableinputsource
-ADCsampleandconvertcapability
?PWMmoduleinterface:
-PWMDutyCycleControl
-PWMPeriodControl
-PWMFaultDetect
InterruptController:
?5-cyclelatency
?Uptofiveexternalinterrupts
?Sevenprogrammableprioritylevels
?Fiveprocessorexceptions
High-Speed10-bitADC:
?10-bitresolution
?Upto24inputchannelsgroupedinto12conversionpairs
?Twointernalreferencemonitoringinputsgroupedintoapair
?SuccessiveApproximationRegister(SAR)convertersforparallelconversionsofanalogpairs:
-4MspsfordeviceswithtwoSARs
-2MspsfordeviceswithoneSAR
?Dedicatedresultbufferforeachanalogchannel
?Independenttriggersourcesectionforeachanaloginputconversionpairs
PowerManagement:
?On-chip2.5Vvoltageregulator
?Switchbetweenclocksourcesinrealtime
?Idle,Sleep,andDozemodeswith
CMOSFlashTechnology:
?Low-power,high-speedFlashtechnology
?Fullystaticdesign
?3.3V(±10%)operatingvoltage
?IndustrialandExtendedtemperature
?Lowpowerconsumption
SystemManagement:
?Flexibleclockoptions:
-External,crystal,resonator,internalRC
-Phase-LockedLoop(PLL)with120MHzVCO
-PrimaryCrystalOscillator(OSC)intherangeof3MHzto40MHz
-Secondaryoscillator(SOSC)
-InternalLow-PowerRC(LPRC)oscillatoratafrequencyof32.767kHz
-InternalFastRC(FRC)oscillatoratafrequencyof7.37MHz
?Power-onReset(POR)
?Brown-outReset(BOR)
?Power-upTimer(PWRT)
?OscillatorStart-upTimer(OST)
?WatchdogTimerwithitsRCoscillator
?Fail-SafeClockMonitor
?Resetbymultiplesources
?In-CircuitSerialProgramming?(ICSP?)
?ReferenceOscillatorOutput
ApplicationExamples:
?AC-to-DCConverters
?AutomotiveHID
?BatteryChargers
?DC-to-DCConverters
?DigitalLighting
?InductionCooking
?LEDBallast
?RenewablePower/PureSineWaveInverters
?UninterruptiblePowerSupply(UPS)
图1.dsPIC33系列方框图
图2.dsPIC33系列DSP引擎方框图
图3.dsPIC33推荐的最少连接方框图
图4.dsPIC33系列数字PFC方框图
图5.dsPIC33系列升压转换器实现方框图
图6.dsPIC33系列单相同步转换器方框图
图7.dsPIC33系列多相同步降压转换器方框图
图8.dsPIC33系列隔行扫描PFC方框图
图9.dsPIC33系列相移全桥转换器方框图
图10.带PFC和三输出(12V,5V和3.3V)的AC/DC电源电路图
Explorer16低成本高效开发板
TheExplorer16isalowcost,efficientdevelopmentboardtoevaluatethefeaturesandperformanceofMicrochip’snewPIC24Microcontroller,thedsPIC33DigitalSignalController(DSC)families,andthenew32-bitPIC32MXdevices.CoupledwiththeMPLABICD2InCircuitDebuggerorMPLABREALICE,real-timeemulationanddebugfacilitiesspeedevaluationandprototypingofapplicationcircuitry.TheExplorer16100-pinfeaturestwointerchangeablePlug-InModules(PIMs),oneeachforthePIC24FJ128GA010andthedsPIC33FJ256GP710DSC.TheExplorer1644-pinfeaturesaPlug-InModule(PIM)forthePIC24FJ64GA004.
Explorer16开发板主要特性:
?IncludesPIC24FJ128GA010andthedsPIC33FJ256GP710DSCDigitalSignalControllerPIMs(100-pinversion)orthePIC24FJ64GA004PIM(44-pinversion).
?Alpha-numeric16x2LCDdisplay
?InterfacestoMPLABICD2,MPLABREALICE,USB,andRS-232
?IncludesMicrochip’sTC1047Ahighaccuracy,analogoutputtemperaturesensor
?Expansionconnectortoaccessfulldevicespin-outandbreadboardprototypingarea
?PICTailTMPlusconnectorforexpansionboards
?FulldocumentationCDincludesuser’sguide,schematicsandPWBlayout
图11.Explorer16开发板外形图
图12.Explorer16开发板电路图(1)
图13.Explorer16开发板电路图(2)
图14.Explorer16开发板电路图(3)
图15.Explorer16开发板电路图(4)
图16.Explorer16开发板电路图(5)
图17.Explorer16开发板电路图(6)
详情请见:
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/70591C.pdf
和
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/DM240001%20BOM%20and%20Schematics.pdf，其余约20%则没有稳压。采用交流输入工作时，工作电流仅2mA，
ADI公司的ADP1650是集成了I2C兼容接口的1.5Aled闪光驱动器.器件集成了1.5MHz或3.0MHz同步电感升压转换器,I2C兼容接口和1500mA电流源.火炬模式电流高达200mA,效率大于90%(峰值),主要用在照相手机和智能手机以及数码相机,摄像机和PDA.本文介绍了ADP1650主要特性,应用电路以及ADP1650评估板套件主要特性,详细电路图和材料清单.
1.5ALEDFlashDriverwithI2C-CompatibleInterface
TheADP1650isaverycompact,highlyefficient,singlewhiteLEDflashdriverforhighresolutioncameraphonesthatimprovespictureandvideoqualityinlowlightenvironments.Thedeviceintegratesaprogrammable1.5MHzor3.0MHzsynchronousinductiveboostconverter,anI2C-compatibleinterface,anda1500mAcurrentsource.Thehighswitchingfrequencyenablestheuseofatiny,1mmhigh,lowcost,1μHpowerinductor,andthecurrentsourcepermitsLEDcathodegroundingforthermallyenhanced,lowEMI,andcompactlayouts.
TheLEDdrivermaximizesefficiencyovertheentirebatteryvoltagerangetomaximizetheinput-power-to-LED-powerconversionandminimizebatterycurrentdrawduringflashevents.AprogrammabledcbatterycurrentlimitsafELymaximizesLEDcurrentforallLEDVFandbatteryvoltageconditions.
TwoindependentTxMASKinputspermittheflashLEDcurrentandbatterycurrenttoreducequicklyduringapoweramplifiercurrentburst.TheI2C-compatibleinterfaceenablesthepro-grammabilityoftimers,currents,andstatusbitreadbackforoperationmonitoringandsafetycontrol.
TheADP1650comesinacompact12-ball,0.5mmpitchpackageandoperateswithinspecificationoverthefull?40℃to+125℃junctiontemperaturerange.
ADP1650主要特性:
Ultracompactsolution
Small,2mm×1.5mm,12-ballWLCSPpackage
Smallestfootprint,1mmheight,1μHpowerinductor
LEDcurrentsourceforlocalLEDgrounding
Simplifiedroutingto/fromLED
ImprovedLEDthermals
Synchronous3MHzPWMboostconverter,noexternaldiode
Highefficiency:90%peak
Reduceshighlevelsofinputbatterycurrentduringflash
Limitsbatterycurrentdrainintorchmode
I2Cprogrammable
Currentsupto1500mAinflashmodeforoneLEDwith7%accuracyoverallconditions
Currentsupto200mAintorchmode
Programmabledcbatterycurrentlimit(4settings)
Programmableflashtimerupto1600ms
LowVBATmodetoreduceLEDcurrentautomatically
4-bitADCforLEDVF,die/LEDtemperaturereadback
Control
I2C-compatiblecontrolregisters
ExternalSTROBEandtorchinputpins
2transmittermask(TxMASK)inputs
Safety
Thermaloverloadprotection
Inductorfaultdetection
LEDshort-/open-circuitprotection
ADP1650应用:
Camera-enabledcellularphonesandsmartphones
Digitalstillcameras,camcorders,andPDAs
图1.ADP1650功能方框图
ADP1650评估板
Theevaluationsystemiscomposedofamotherboard,daughter-boardandLEDsub-board.ThemotherboardprovidestheI2CsignalsfromthePCUSBportandgeneratestheI/Ovoltagesanddigitalhighandlowsignalsforthedaughterboard.Forover-temperaturemeasurement,thedaughterboardcaneitherbepluggeddirectlyintothemotherboardorconnectedtothemotherboardviaaribboncable.
Themotherboardfeaturesa3.3Vregulatorand2.8V/1.8VregulatorsforVDDIO.ThedaughterboardcontainsjumpersandtestpointsforeasyevaluationoftheflashdriverIC.
TheADP1650-EVALZkitincludes:
Cables:power(red/black),USB,2×currentmeasurements
Samples:fiveADP1650devices,twoFDSD3012inductors
LEDboards:OSRAMLUWF65N,LumiLEDsPWF-4
图2.ADP1650评估板外形图
图3.ADP1650评估板主板电路图
图4.ADP1650评估板子板电路图
图5.ADP1650LED插板电路图
图6.ADP1650-EVALZ电路图
评估板材料清单(BOM):
详情请见:
http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/ADP1650.pdf
分布式恒流就是：在各并联支路点均设立独立恒流源,从而管理、维持、控制支路与整体线路稳定。在使用上可视为一个完整的线路结构,而实际应用是分布在线路各节点的恒流控制并能相互通讯。分布式恒流设计LED产品,有着非常高的产品稳定性。在当前,LED产品宣称与实际使用寿命有较大的差距,在驱动线路设计技术积累有限的情况下,评估产品寿命与实际使用有距离。驱动线路稳定性直接影响产品整体稳定,分布式恒流有着独有的优势。
保持支路和整体电流稳定,还要能方便控制管理支路和整体线路工作,这是分布式恒流技术的包含范围。驱动LED需要恒流,但是电流的大小取决于应用环境,LED照明智能化发展是关键,分布式恒流技术充份预留智能化接口。
在分布式LED驱动设计中,驱动回搜、色温可调、灰度控制都要变得方便。这是分布式恒流技术发展的必要性,随温度变化驱动电压要适当调整,客户设计因产品而异LED数量不一,支路恒流平衡都需要回授线路完成。LED在迅速替代CCFL作为新一代背光源,但是我们发现显色性并没有CCFL好,色温也不能可调,不是我们不需要LED色温可调整,关键是设计线路不支持色温可调整。
在LED应用中,灰度也需要很好的表现,灰度控制总是会和亮度混淆,实际上有着本质的区别,灰度控制代表着智能化的水平程度,而亮度在产品中只设定一次,智能化一定离不了灰度等级再现。
分布式恒流技术还有一个特点是,让AC电源部分继续采用传统开关电源,恒压的供电模式。开关电源技术积累会给LED电源设计创造品质条件,虽然加速老化估算电源寿命是一种办法,和传统开关电源长期实战技术积累还是有些差距!
分布式恒流也有它缺点,开始会增加部分设计成本,产品设计品质与线路设计选择需要权衡。可能成本增加是短暂的,表面的,应该综合考量。
2、分布式恒流源节点设置
分布式恒流技术就是在需要恒流的节点上串接,低压差线性恒流驱动器。低压差很重要,关系到产品驱动效率。做到恒流驱动有很多种,其中低压差线性恒流就可以实现一切LED应用设计,即稳定又简单,结合开关电源,有着完美的恒流驱动架构。
恒流源放置点灵活,在所有的并联支路,不会因支路电流变化影响其它支路工作。都希望挑选LED得到负载阻抗匹配,分布式恒流可以设计变得更完美,要求不是很高也可以免除挑选。保持各支路和整体线路电流稳定,才能提升灯具产品稳定性。
恒流源放置,在每个并联支路节点,也可以是整体的恒流点设计,恒流源串接支路中在某一个位置都能起到很好的作用。一般恒流驱动通道数很难与设计匹配,分布式恒流会有着高度的设计灵活性。
在LED照明线路设计中,AC电源需要回授电路,配合输出LED驱动数量,和驱动效率的合理性。在分布式恒流驱动源中,每一个驱动源都可以直接完成光耦回授任务。
3、恒流输出软件化将开辟,LED应用技术的飞跃
在日常驱动电源设计中,周边器件累计误差处理起来很是棘手,结果驱动电源参数离设计初衷相差甚远。恒流驱动需要电流检测,通常做法是在支路中串接毫偶电阻获取回授信息,要达到高的效率,电阻值会越小,过小的毫偶电阻给生产、测试都带来麻烦,一般的仪器无法验证到正确值,生产过程会影响到精度,电流值被固定,调整非常不便。
分布式恒流输出软件化将开辟,LED应用技术的飞跃,LED恒流技术软件化,大幅提升LED应用的灵活性。恒流驱动器电流设定软件化实际上也很简单,在IC内部设立寄存器,根据实际产品应用存储的方式设置输出电流大小,这一切都是软件化过程,不需要更改线路设计。在销售器件的同时附赠上微机操作软件,直观的数字写入完成电路电流设定。
驱动线路周边0器件,这是我们的目标,周边0器件不会带来设计器件参数误差累计,因周边器件误差累计而造成的恒流精度回升到0。
4、驱动优势
我们将恒流输出范围均等的划分若干等级,每阶电流被数字化描述,指定在一定空间内的寄存器,上电驱动IC会读取对应数字并执行相应电流值。内置E2PROM是首选,任何寄存器都能完成其任务,按照应用需要和工艺允许程度,决定存储器的类型选择。
在开发驱动技术的同时,也要同时开发应用软件,友好的界面支持数字化写入技术,使得LED驱动电源设计变得更简单,更智能。
电流阶划分与设计要求有所不同,因长运通公司型号对应市场不同有所区别。分布式恒流内置寄存器后,电流值划分会弥补工艺上的精度不足,因制造工艺原因输出电流总是有误差,因此得到改善。
驱动IC出厂时可以确定输出电流大小,可根据不同的客户,提供不同的电流输出值,免除批量校准过程。对于小客户来讲,通过附赠上微机软件改写电流值,是最为方便的方式。还有一种情况,也是客户经常需要的,比如对产品的亮度要求,允许驱动电流不同,要求产品亮度一致,从而通过产品设计接口解决终端客户对亮度的要求。在年久后,因LED光衰减或根据现实使用情况,再次确定驱动电流值及用途。
5、分布式接口
分布式恒流技术需要分布式通讯方式支持,LED智能化要有先进的通讯技术完成。单线数据传输,被选定为LED分布式技术通讯方式,采用曼彻斯特编码,固定速率400Kbps,通讯可靠传输距离大于1米,级联可达1024个恒流源,内置150℃温度保护,同时提供光耦驱动接口。
在分布式恒流技术中,每一颗独立的恒流源,都能完成光耦回授。根据恒流源压差信息,直接驱动光耦,完成电路回授过程。做到周边设计0器件,电源输出电压与负载阻抗匹配,实现恒流源与光源集成。
6、AC电源发展方向分析
1.原边反馈电源
用于小功率LED灯具驱动,采用原有原边反馈充电器开关电源移植而来。这部分AC驱动没有因LED应用而改变规格,有着诸多的型号供选择,除体积受限外设计上与开关电源没有本质区别,借来应用到LED也算合理。
2.大功率隔离照明电源
LED全部是采用开关电源而设计,任何公司到目前为止都没有推出针对LED专用AC驱动器件,隔离设计就是设计开关电源,LED产业热顺道说给LED开发而已,基本可以断言开关电源就是LED-AC驱动,也是主要的应用方式之一。
3.非隔离LED驱动电源
非隔离LED驱动推出较多针对性电源技术,是值得肯定的,是LED电源一个方向。隔离安全主要取决于与外壳爬电间隙设计,并没有规定LED电源一定要隔离设计,也没有限制输出电压值,关键是采用哪种隔离安全,非隔离有驱动效率高等优点,结合结构也能设计出优质、安全、高效的LED产品。
4.可控硅调光兼容性电源
特殊应用,数量受限,有过渡性安排。
最后总结!
这几年我们主张《先恒压,再恒流》,会是LED照明市场主流,经过这两年的发展严谨的定义为《分布式恒流》技术。虽然各大公司,诸多的专家学者在致力于《LED照明电源》研究,我们依然看到的还是开关电源而已!为此LED照明电源主要研究的重点应该放在：次级DC部分,恒压开关电源与分布式恒流技术结合。
，以及应用于可寻址标志和建筑物装饰照明应用的线性LED驱动器方案。客户可以根据实际应用需求选择适合的安森美半导体线性LED驱动器方案，
TI公司的TPS61185是高度集成大尺寸LCD背光解决方案.器件包括内置的高效率升压稳压器和2.0A/40V功率MOSFET.8个电流沉稳压器具有高精度的电流稳流和匹配(1%),支持多达80个led,每串串联多达10个LED.输入电压4.5V-21V,开关频率600kHz到1MHz,可调光频率从100Hz到5kHz,主要用在笔记本电脑LCD显示器背光.本文介绍TPS61185主要特性,方框图以及多种典型应用电路.
TheTPS61185ICprovideshighlyintegratedsolutionsforlarge-sizeLCDbacklighting.Thisdevicehasabuilt-inhighefficiencyboostregulatorwithintegrated2A/40VpowerMOSFET.Theeightcurrentsinkregulatorsprovidehighprecisioncurrentregulationandmatching.Intotal,thedevicecansupportupto80LEDs.Inaddition,theboostoutputautomaticallyadjustsitsvoltagetotheWLEDforwardvoltagetoimproveefficiency.
TheTPS61185supportsthePWMmethodforbrightnessdimming.Simplytietheunusedcurrentsinkstogroundiffewerthaneightareneeded.DuringPWMdimming,eachoftheeightcurrentregulatorsisturnedon/offatthedutycycledeterminedbyanexternalpulsewidthmodulation(PWM)signalinputtothePWMpin.
TPS61185主要特性:
4.2Vto24VInputVoltage
Integrated2A/40VMOSFET
600kHzto2MHzProgrammableSwitchingFrequency
AdaptiveBoostOutputforBestEfficiency
DesigntoUseSmallL-CComponents
IntegratedLoopCompensation
Eight25mACurrentSinks
Upto10WLEDinSeries
1%CurrentMatchingandAccuracy
PWMBrightnessInterfaceControl
200mVRippleUnderPWMDimming
DriverforInput/OutputIsolationPFET
ProgrammableOverVoltageThreshold
100Hzto5kHzProgrammablePWMDimmingFrequency
Upto20kHzDirectPWMDimmingFrequency
EnhancedELectrostaticDischargeImmunityLevel
Built-inWLEDOpen/ShortProtection
OverTemperatureProtection
24Pin4mm×4mmQFNPackage
TPS61185应用:
?NotebookLCDDisplayBacklight
图1.TPS61185方框图
图2.TPS61185典型应用电路图
图3.TPS61185带关断ISO-FET的典型应用电路图
图4.TPS61185可编频率调光的典型应用电路图
图5.TPS611856串LED的典型应用电路图
图6.TPS6118546串40mALED的典型应用电路图
详情请见:
http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/tps61185.pdf