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低电流LED使用的简略、经济及强固的线性恒流稳压计划

作者:www.ag88.com时间:2018-08-07 19:06浏览:

  低电流LED使用的简略、经济及强固的线性恒流稳压计划

   凭借着节能、长运用寿命及颜色组合丰厚等优势,LED成为增速最快的半导体范畴之一,近年来的年复合增长率(CAGR)高达20%,估计2012年全球LED商场总值更将达114亿美元,远景十分可观。

   商场上典型的LED驱动器包含两类,即线性驱动器和开关驱动器;进一步细分,则有三种,别离是开关稳压器、线性稳压器和电阻型驱动器。这三种驱动器别离合适不同等级的电流运用,见图1。如电流大于500 mA的大电流运用选用开关稳压器,由于线性驱动器限于本身结构原因,无法供给这样大的电流;而在电流低于200 mA的低电流运用中,一般选用线性稳压器及电阻型驱动器;而在200至500 mA的中等电流运用中,既能够选用线性稳压器,也能够选用开关稳压器。

图1:不同电流规模所适用的LED驱动器。

   开关稳压器的能效高,并供给极佳的亮度操控。线性稳压器结构比较简略,易于规划,供给稳流及过流维护,具有外部电流设定点,且没有电磁兼容性(EMC)问题。电阻型驱动器运用电阻这样的简略分立器材,约束LED串电流,是一种经济的LED驱动计划,相同易于规划,且没有EMC问题。

   安森美半导体身为全球抢先的高功能、高能效硅解决计划供货商,为不同的LED运用供给丰厚的开关稳压器及线性稳压器挑选。与此同时,商场上的客户也需求一种比开关稳压器和一般线性稳压器经济、但在功能上又比电阻型驱动高出许多的驱动计划。在这种状况下,安森美半导体运用正待批专利的自偏置晶体管(SBT)技能,结合本身超强的工艺操控才能,推出一种新的LED驱动计划——分立线性恒流稳压器(CCR),填补了这个商场空地,并进一步丰厚了安森美半导体广大的LED驱动器产品阵型。

   低电流LED运用及驱动器比较
新的线性恒流稳压器合适20 mA至200 mA的低电流LED运用。如在轿车运用中,组合尾灯的电流要求一般只要数十毫安(mA)。此外,在广告牌文字电路、背光显现牌等商业及工业运用中,输入电压一般为高至30 Vdc,而LED电流在20 mA至150 mA之间。而在装修照明、工作灯、景象照明、货台照明等建筑物及通用照明运用中,输入电压一般为12至48 Vac或120/220 Vac,而LED电流也仅在20至100 mA之间。此外,电冰箱和洗衣机等家用电器中也选用LED为小型LCD显现屏背光或代替照明灯泡,这类运用相同需求低电流的LED驱动器。

   在低电流LED运用中,电阻型驱动器虽然本钱较低且结构简略,但这种驱动器在低电压条件下,正向电流较低,会导致LED亮度缺乏,且在负载突降等瞬态条件下,LED可能受损。并且,这种解决计划需求恰当的LED编码(binning),电阻库存大,且能效低。

   与电阻型驱动器比较,线性恒流稳压器供给安稳电流,在宽电压规模下供给安稳亮度,在高输入电压时维护LED,使其免于过驱动,在低输入电压时供给更高的亮度。而得益于其恒流特性,客户能够削减或消除源自不同供货商供给的不同LED的编码本钱,使体系总本钱更低。ag娱乐官方网站

  
图2:CCR结合电阻型驱动器与线性稳压器所长,填补了商场空地。

   咱们能够经过实践的测验来验证这两种驱动器的功能比照状况,见图3。测验中比照了别离选用这两种驱动器完成的组合尾灯,其间的CCR是安稳电流为25 mA的器材。从图中能够看出,在9 V的相同输入电压时,CCR比电阻型驱动器的电流高,使LED更亮。在13 V的相同电压输入时,二者亮度共同。电压高于13 V后,CCR的电流逐步稳流到25 mA,而电阻型驱动器的电流则一向上升,可能导致LED过驱动,然后损坏LED。此外,CCR供给的电流精度达±10%,彻底满意运用要求,周五沪深上市公司重大公告速递,而电阻型的电流精度仅为±50%,相差甚远。

图3:电阻型驱动器与稳流电流为25 mA的线性恒流稳压器的V-I曲线比较。

   根据专利SBT技能的简略、经济及强固的线性恒流稳压器
安森美半导体的线性恒流稳压器根据安森美半导体正待批专利的自偏置晶体管(SBT)技能,供给必定程度的集成,并结合安森美半导体的超强的工艺操控才能,为低电流运用供给简略(Simple)、经济(Economical)及强固(Robust)的LED驱动解决计划。

   详细而言,这器材的双端十分易于规划,合适高端(High-side)及低端(Low-side)运用,且不需求外部元件,十分简略。它的经济性首要体现在消除LED编码,下降库存本钱,以及维护LED,下降代替及维护本钱。安森美半导体还规划推出三端可调理输出的线性恒流稳压器,它们的结构示意图见表1。

   值得一提的是,安森美半导体的线性恒流稳压器支撑选用120/220 Vac供电,如在建筑物及通用照明运用中,120/220 Vac沟通市电输入经过桥式整流后,只需求确保输入电压减去LED串总电压后所剩余的电压不超越这线性恒流稳压器45 V的阳极-阴极最大电压VAK即可。这相同体现出它的易于规划特性。

   而在强固性方面,安森美半导体的这系列器材体现十分杰出。ag娱乐官方网站。例如,其规划带有负温度系数(NTC),在极点的电压和工作温度下维护LED免受热失控影响。例如,选用SOT-223外表贴装封装的器材尺度为7.0 mm x 6.5 mm x 1.6 mm,85℃时能在电路板上500 mm长/不到29克重的铜片上耗散630 mW的功率,十分适用于极点的热工作环境。此外,这些器材经过了严厉的AEC101轿车规范认证,适用严苛的轿车运用要求。这些器材还接受开关瞬态及电压尖峰,并具有杰出的静电放电(ESD)额外脉冲等级,测得为1.8 kV。此外,这些器材还支撑环保,运用无卤素模子化合物,并契合无铅RoHS指令要求。

   安森美半导体第一批NSI45系列10款双端线性恒流稳压器已于2009年5月推出,这些器材供给±10%及±15%的稳态稳流(Ireg)容限,额外电压为45 V,工作温度规模-40℃至85℃,最高结温度为150℃,供给20 mA、25 mA及30 mA器材等不同挑选,选用SOD-123及SOT223封装,方针商场包含轿车运用中的内部及外部LED照明,商业标识运用中的氖灯代替、交通讯号等及显现屏背光,建筑物及通用照明运用中的平板沟通照明、工作灯及装修灯、景象及室外照明等。

表1:安森美半导体半导体已推出及规划推出的双端及三端线性恒流稳压器。

   表1中列出了安森美半导体NSI450系列线性恒流稳压器的首要参数,其间既有双端器材,如NSI450XXT1G(SOT123封装,20/25/30 mA)、NSI450XXZT1G(SOT223封装,25/30 mA),现有样品供给,并已量产;也有三端器材,如NSI450XXZT1G(SOT223封装,30至80 mA可调理)及NSI450XXT1G(D-PAK封装,80至150 mA可调理),将于2009年第3季度供给样品,并于第4季度量产。

   总结:
安森美半导体身为全球抢先的高功能、高能效硅解决计划供货商,具有杰出的运营成绩,遍及全球各地的制作设备每年付运320亿多颗器材,并具有先进的工艺及技能才能。安森美半导体还了解客户,与很多世界及本乡客户客户树立起了广泛及深化的联系,且以遍及世界各地的规划援助中心为客户效劳。安森美半导体丰厚的产品和解决计划阵型包含规范产品、专有解决计划、专用规范产品及定制ASIC解决计划等不同范畴,以及轿车、计算机和游戏机、便携消费产品、媒体和文娱、工业、医疗、高压通讯、军事和航空等运用商场。

   安森美半导体效劳的上述多个运用商场都会触及LED照明/背光。而安森美半导体运用广大规模的技能,为广泛的LED照明运用供给解决计划,发挥高能效电源计划的中心优势。安森美半导体针对低电流LED照明运用推出的新的简略、经济及强固的线性恒流稳压器解决计划,拓宽了安森美半导体已有的包含开关稳压器及一般线性稳压器的LED驱动器产品阵型,十分合适于轿车内部/外部照明、商业标识牌及建筑物LED照明运用需求。
 

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