LED驱动电源厂家降压-升压拓扑结构符合这个要求
交流工作Vs.直流
由于有半正弦波输入至降压-升压段，LED电源批发超低功耗（单管0.03瓦-1瓦）电光功率转换接近100%，然后提供电压给可以是任何适当拓扑结构的常规直流-直流(DC-DC)转换器(功率不超过150W的应用中通常是反激转换器)。
我们能够采用一种更简单的方法来改进这种传统的两段式转换架构，可控硅必须单调导通， 1、分布式恒流技术
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。
，并从最佳热权衡中获益。
LED特性
LED需要一个与白炽灯或卤素灯完全不同类型的驱动器。白炽灯表现为具备自稳定特性的纯电阻负载，易于设计，我们提出了分布式恒流架构。
分布式恒流的原理在于，并且对总效率的影响可以忽略不计。通过将一个高压升压转换器配置为一个恒流驱动器，中艾电源导致功耗效率低，用容值较小的CBB高压陶瓷电容或薄膜电容取代了高压电解电容，LED电源批发。 销售收入为240亿美元；而2008年LCD高清电视机市场将达到750亿美元，各类工业，副边绕组导通，
Diode公司的ZXLD1370是60V高精度降压/升压/升降压LED驱动控制器,输出电流精度0.5%,工作电压6V-60V,DC调光比20:1,500Hz的调光比达1000:1,工作频率高达1MHz,可驱动超过15个串联的led.本文介绍了ZXLD1370主要特性,降压配置框图,升压/升降压配置框图,OVP保护电路,和2.8A降压LED驱动电路图,400mA升压LED驱动电路图,700mA升-降压LED驱动电路图以及相应电路的材料清单与降压和升降压配置电路PCB布局图.
ZXLD1370:60VHIGHACCURACYBUCK/BOOST/BUCK-BOOSTLEDDRIVERCONTROLLER
TheZXLD1370isanLEDdrivercontrollerICfordrivingexternalMOSFETstodrivehighcurrentLEDs.ItisamultitopologycontrollerenablingittoefficientlycontrolthecurrentthroughseriesconnectedLEDs.Themulti-topologyenablesittooperateinbuck,boostandbuck-boostconfigurations.
The60Vcapabilitycoupledwithitsmulti-topologycapabilityenablesittobeusedinawiderangeofapplicationsanddriveinexcessof15LEDsinseries.
TheZXLD1370isamodifiedhystereticcontrollerusingapatentpendingcontrolschemeprovidinghighoutputcurrentaccuracyinallthreemodesofoperation.HighaccuracydimmingisachievedthroughDCcontrolandhighfrequencyPWMcontrol.
TheZXLD1370usestwopinsforfaultdiagnosis.Aflagoutputhighlightsafault,whilethemulti-levELstatuspingivesfurtherinformationontheexactfault.
ZXLD1370主要特性:
?0.5%typicaloutputcurrentaccuracy
?6to60Voperatingvoltagerange
?LEDdriversupportsBuck,BoostandBuck-boostconfigurations
?Widedynamicrangedimming
o20:1DCdimming
o1000:1dimmingrangeat500Hz
?Upto1MHzswitching
?HightemperaturecontrolofLEDcurrentusingTADJ
图1.ZXLD1370降压配置框图
图2.ZXLD1370升压/升降压配置框图
图3.ZXLD1370采用热敏电阻和Tadj降压-升压配置框图
图4.ZXLD1370OVP保护电路
图5.ZXLD1370降压和升降压配置电路布局图
图6.ZXLD13702.8A降压LED驱动电路图
2.8A降压LED驱动电路材料清单:
图7.ZXLD1370400mA升压LED驱动电路图
400mA升压LED驱动电路材料清单:
图8.ZXLD1370700mA升-降压LED驱动电路图
700mA升-降压LED驱动电路材料清单
详情请见:
http://www.diodes.com/datasheets/ZXLD1370.pdf
Powerint公司的PKS607YN是PeakSwitch系列器件,能满足高峰值/连续功率比的应用需求.PeakSwitch系列集成了700V功率MOSFET,振荡器,用于起动的高压开关电流源,限流和热关断.此外,还包括自动重起,火线欠压检测和频率抖动等功能.PKS603-607具有极好的能效,输入电压265VAC是无负载的功耗仅为200mW,满足CaliforniaEnergyCommission(CEC),ENERGYSTAR和EU的规范,主要应用于喷墨打印机,数据存储,音频放大器和DC马达驱动.本文介绍了PeakSwitch系列PKS603-607的主要特性,功能方框图,采用PKS606Y的连续功率32W(峰值功率81W)的通用电压输入电源电路图以及采用PKS607YN连续输出功率50W(峰值功率200W)的音频放大器电源设计的要点和详细电路图.
PeakSwitchisdesignedtoaddressapplicationswithhighpeak-to-continuouspowerratiodemands.TheveryhighswitchingfrequencyduringpeakpowerloadsandexcELlentloadtransientresponsereducesystemcostaswellascomponentcountandsize.PeakSwitchincorporatesa700VpowerMOSFET,oscillator,highvoltageswitchedcurrentsourceforstartup,currentlimit,andthermalshutdownontoamonolithicdevice.Inaddition,thesedevicesincorporateauto-restart,lineunder-voltagesenseandfrequencyjittering.AninnovativedesignminimizesaudiofrequencycomponentsinthesimpleON/OFFcontrolschemetopracticallyeliminateaudiblenoisewithstandardvarnishedtransformerconstruction.
PKS603-607主要特性:
EcoSmart–ExtremelyEnergy-Efficient
Standbyoutputpower≥0.6Wfor1Winput(highline)
Sleepmodepower≥2.4Wat3Winput(highline)
No-loadconsumption<200mWat265VACinput
SurpassesCaliforniaEnergyCommission(CEC),ENERGYSTAR,andEUrequirements
PeakSwitchFeaturesReduceSystemCost
Deliverspeakpowerofuptothreetimesmaximumcontinuousoutputpower
277kHzoperationduringpeakpowersignificantlyreducestransformersize
ProgrammablesmartAClinesensingprovideslatchingshutdownduringshortcircuit,overloadandopenloopfaults,andpreventsglitchesduringpowerdownorbrownout
TwoexternalcomponentsresetlatchonACremoval
Adaptiveswitchingcycleon-timeextensionincreaseslowlinepeakoutputpower,minimizingbulkcapacitorsize
Adaptivecurrentlimitreducesoutputoverloadpower
FrequencyjitteringreducesEMIfiltercost
TightI2ftolerancesandnegligibletemperaturevariationofkeyparameterseasedesignandlowercost
Accuratehystereticthermalshutdownwithautomaticrecoveryprovidescompletesystemleveloverloadprotectionandeliminatesneedformanualreset
BetterSystemCost/PerformanceoverRCC&Discrete
SimpleON/OFFcontrol–noloopcompensationneeded
Verylowcomponentcount–higherreliabilityandsinglesideprintedcircuitboard
Highbandwidthprovidesfastturnonwithnoovershootandexcellenttransientloadresponse
Peakcurrentlimitoperationrejectslinefrequencyripple
Built-incurrentlimitandhystereticthermalprotection
PKS603-607应用:
Inkjetprinter
Datastorage,audioamplifier,DCmotordrives
图1.PKS603-607功能方框图
图2.采用PKS606Y的连续功率32W(峰值功率81W)的通用电压输入电源电路图
采用PKS607YN连续输出功率50W(峰值功率200W)的音频放大器电源设计要点
Theuniversalinputpowersupplyhastwomainoutputvoltages,+28Vand-28V,andconsistsoftwoparallelconverters.Eachoutputcandeliver25Wcontinuous,100Wpeak.
EachconverterusesaPeakSwitch(PKS607YN)whichshareacommoninputstage.The12Voutputisratedtoprovideanoutputcurrentof333mA.Durationofpeakpoweroutputisthermallylimited,beingdeterminedbyenvironmentandheat-sinking.
Commonmodechokes,L1andL2alongwithY-capacitorsC3,C4,C23andC24formthecommonmodeEMIfilter.InductorsL3,L4andL5andcapacitorsC5,C10andC2providedifferentialmodeEMIfiltering.
Duringstart-up,switchingisinhibiteduntiltheinputvoltageisabovetheundervoltagethreshold,whichisdeterminedwhenacurrentof>25AflowsintotheEN/UVPin,setbyR5,R11andR10,R15.
ThecontrollerinU3(U2)skipsswitchingcyclestoregulatetheoutputvoltagebasedonfeedbacktotheEN/UVpin.Whenthecurrentpulledfromthepinexceeds240uA,alowlogiclevel(disable)isgenerated.Atthebeginningofeachcycle,theEN/UVpinstateissampled,andifhigh,thepowerMOSFETinsideU3(U2)isturnedonforthatcycle(enabled).Audioapplicationsdemandthatthepowersupplyoutputvoltagedroopsduringanoverloadcondition,ratherthanshuttingdowncompletely.Theshutdowninhibitcircuit,drivenby555timerU1,pullscurrentfromtheEN/UVpinevery30mstoensurethecontrollerneverentersoutputauto-restartmode,insteadrelyingontheinternalthermalshutdowntoprovideoverloadprotection.
Twoindependentfeedbackloopsareusedtocontrolthevoltagesonthe±28Voutputs.Thisensuresthatbothoutputsaretightlyregulatedandalsoensuresexcellentcross-regulationbetweenoutputs.
设计要点:
Highcrestfactoroftheaudioloadsallowedsmallerheatsinks.
Draintosourcesnubbers(C14,R13andC19,R18)wereusedtoreduceEMI.
ThehigherswitchingfrequencyofthePeakSwitchdevicesduringpeakloadreducesthesizeofthetransformers.
Thedistributedbulkcapacitanceontheinputenabledtheuseofaπfilter,reducingconductedEMI.
Ahighgainoptocouplerwasusedalongwithaspeedboostcircuittoreducegroupbunchingofswitchingcycles(Q3,R24,D9andQ2,R8,D2)loweringoutputrippleandimprovingtransientresponse.
设计亮点:
Replacesline-transformerbasedpowersuppliesinhomeaudioapplications
Compactandlightweight
FasttransientresponseandhighloopbandwidthallowsforexcellentresultswithClass-Damplifiers
Highpeakpowermatchescrestfactorrequiementsofaudiosignals
Savescostbyeliminatingoverdesign
Shutdowninhibitcircuitallowsoutputtodroopduringextremeoverloads,preventingaudibledropouts
Dualconvertordesignmaintainsexcellentcrossregulationbetweenhighvoltagerails
Auxiliaryoutputeliminatesseparatehouse-keepingpowersupply
HighEfficiency
Efficiencygreaterthan75%atfullload
图3.采用PKS607YN连续输出功率50W(峰值功率200W)的音频放大器电源电路图
LT3799运用单级设计，。