建筑中的驱动器
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LED在生活中处处可见,有显示屏的,也有照明的,但是有很多人不知道LED灯需要LED驱动器来驱动,LED驱动器应用愈来愈广泛,其范围与领域己众所周知。从节能的角度来讲在照明尤其是建筑照明技术中更为突显。当今作为新型的高亮度LED驱动器的芯片已不断在市场上闻世。然而在照明技术中的应用范围又很广,值此本文将从能节能与延长使用寿命的功效出发,对用高亮度LED取代替代低效率的MR16卤素灯的新潮作研讨,并再对关键技术--高亮度LED驱动器芯片的应用作说明。下面来介绍驱动器的相关知识。
对比LED高功率灯,低压卤素灯效率低,可靠性差,寿命低。常见的MR16卤素灯功耗在10W至50W,光通量范围为150流明(lm)至800lm,约等效于15流明/W的效率,或15%的发光效率。典型的卤素灯泡寿命约为2000小时。此外,灯丝还可能由于猛烈的振动导致灯泡过早损坏。
虽然MR16灯的应用非常普遍,但卤素灯的诸多缺点限制了它的应用潜力.因此近年来,作为低压卤素照明的替代品--LED照明变得更加普遍.也就是说可以用白光LED替代MR16中的10W卤素灯炮,克服了卤素灯的固有缺陷。为此在考虑作为低压卤素照明的替代品--LED照明时首当其冲的是应考虑选择何种大功率LED,然而再用新型高亮度LED驱动器芯片作驱动.
大功率LED的选用
应当说,当前的LED技术提供了与MR16兼容、高度可靠、具有高性价比的卤素灯替代品。如,LedEngin公司的新一代5W (单片,4mm x 4mm封装)和10W (4片,7mm x 7mm封装)大功率LED,在电流为1000mA、结温(TJ) +120°C时,具有45流明(lm)/W的典型光效。实际工作条件下,5W封装相当于155流明的典型光输出通量(电流为1000mA,结温TJ = +120°C时),而10W封装提供345流明的典型光输出通量(电流为700mA,结温TJ = +120°C 时)。当LED产生与卤素灯相同的亮度时,功耗大约降低50%。此外,即将推出具有高达90%发光效率(100khr,结温TJ = +120°C时)的LED,在整个产品的有效使用期内无需更换灯泡。
高亮度LED驱动器
ZXSC310
ZXSC300/310是单电池或多电池的LED闪光灯驱动器,其输入电压范围在0.8V-8V之间,它与单NiMH,Nicd或Alkaline电池兼容.主要为特征为:具有94%的效率,启动电流很低与可编程输出电流;可为串联或并联LED配置,有低饱和电流开关管;主关机电流为4μA,典型静态电流为200μA,封装形式为SOT23-5 package。
ZXSC310应用范围:LCD背光照明、数字静止视频相机、PDAs、蜂巢式无线电话、LED闪光灯与点火器、白色LED驱动及多LED驱动。
用ZXSC310 LED驱动器构建替代低压卤素照明的典型的电路图如图1所示。
图1 高功率LED驱动的新颖近似法的典型电路
高亮度LED驱动器MAX16820
MAX16820是降压恒流高亮度LED (HB LED)驱动器,为汽车内部/外部照明、建筑和环境照明、LED灯泡如MR16和其他LED照明应用提供具有成本效益的解决方案。
MAX16819/MAX16820工作于4.5V至28V输入电压范围,输出功率超过25W并且有个一5V/10mA片上稳压器。专用亮度调节控制输入,20kHz最高亮度调节频率,滞回控制,无需补偿,开关频率高达2MHz,LED电流精度±5%;可调恒定LED电,输出电流由高边电流检测电阻调节,专用PWM输入(DIM)可实现宽范围的脉冲式亮度调节。MAX16819/MAX16820可工作于-40°C至+125°C汽车级温度范围,可提供3mm x 3mm x 0.8mm,6引脚TDFN封装。
MAX16820非常适合需要宽输入电压范围的应用。高边电流检测和内置电流设置电路可使外部元件的数量最少,并可提供±5%精度的LED电流。在负载切换和PWM亮度调节过程中,滞回控制算法保证了优异的输入电源抑制和快速响应。MAX16819具有30%的电感纹波电流,而MAX16820具有10%的纹波电流。这些器件可工作于高达2MHz的开关频率,从而允许使用小型元件。
用MAX16820LED驱动器构建替代低压卤素照明的电路见图2。
图2 为用MAX16820LED驱动器构建替代低压卤素照明的系统方案电路图
在图2所示MR16 LED参考设计中,Maxim选择LedEngin的5W白光LED (WLED),用于演示MAX16820的1000mA电流驱动能力。图3中5W MR16 LED驱动电路的元件为D1–D4为整流二极管 1N4001;C1, C2为100μF/20V 钽质电容器 或220μF/25V 电解电容器;C4为1μF/25V 陶瓷电容器;R1为0.2Ω ±1% 检测电阻;C3为1μF/6.3V陶瓷电容器;Q1为 MOSFET FDN359BN;D5为续流二极管FreewheEL FBR130;U1为MAX16820驱动电路;L1为39μH/1.2A 降压电感器。
以上就是LED驱动的相关技术知识,如果要从事相关行业,需要设计人员有雄厚的知识储备,还需要积累大量的项目开发经验。