一、应用原理
图2 交流输入波形图
图3 桥式整流输出波形图图4 四级恒流驱动电路相位图
图4 四级恒流驱动电路相位图
HF3028采用自主专利技术设计，多级恒流驱动电路和外部LED串的供电电源由交流输入电源经桥式整流
获得，不经过电解电容滤波。交流输入波形如图2所示，整流输出波形如图3所示。多级恒流驱动电路及LED照明装置的工作相位(PHASE)如图4所示。外部LED串的通断过程如表1所示。在相位0，电源电压小
于V1，所有LED串都不导通；在相位1，电源电压大于等于V1，第一LED串（LED1）导通，其它LED串
不导通；在相位2，电源电压大于等于V2，多级控制单元关闭第一恒流驱动单元，开启第二恒流驱动单元，第一LED串（LED1）和第二LED串（LED2）导通，其它LED串不导通；在相位3，电源电压大于等于V3
时，多级控制单元关闭第一恒流驱动单元、第二恒流驱动单元，开启第三恒流驱动单元，第一LED串（LED1）、第二LED串（LED2）和第三LED串（LED2）导通；在相位4，电源电压大于等于V4时，多级
控制单元关闭第一恒流驱动单元、第二恒流驱动单元和第三恒流驱动单元，开启第四恒流驱动单元，整个LED串全部导通。以此类推。
二、方案应用
三、实际应用积分球测试分析数据
HF3028 /50W产品在不同电压情况下实验室测试数据对比表
*电压每变动10V电流波动3%，恒流精度高
*电压每变动10V功率波动7%，
*功率因素（PF）基本保持不变，THD保持在17%左右
*电压每降低10V，光通量降低6%，每增10V，光通量略增2.5% *电压越低，光效越高；电压越高，光效越低
EG501 芯片用户手册（线性恒流LED驱动芯片）
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目录 1. 特点 (4) 2. 描述 (4) 3. 应用领域 (4) 4. 引脚 (5) 4.1 引脚定义 (5) 4.2 引脚描述 (5) 5. 结构框图 (5) 6. 典型应用电路 (6) 7. 电气特性 (6) 7.1 极限参数 (6) 7.2 典型参数 (7) 8. 应用设计 (7) 8.1高电压驱动多个发光二极管 (7) 8.2PWM信号调节发光二极管LED亮度应用 (9) 8.3多个EG501并联恒流驱动应用 (9) 9. 封装尺寸 (10)
EG501芯片用户手册V1.0 1. 特点 ? 单通道5mA ～90mA 线性恒流驱动输出 ? 固定电流设计，不需要外加电阻设定电流 ? 宽电源电压设计，不需另外提供电源电压 ? 电源电压范围 1.6V ～5.5V ? 静态电流小仅50uA ? Vcc 脚可做PWM 调光使用 ? 高电压应用时芯片可串接使用 ? 负载调整率1%/V 2. 描述 EG501是一款线性恒流驱动芯片，内建基准电压源及电流驱动电路。EG501相比于电感升压和电荷泵升压的方案，省去了电感和升压电容等储能器件，避免了开关噪声对系统的影响，同时大大缩小了PCB 板空间和简化了系统设计。 EG501具有极好的负载与电源调整率及极小的输出电流误差，EG501能使LED 的电流非常稳定，甚至在大面积的光源上，电源及负载波动范围大时都能让LED 亮度均匀一致，并增长LED 使用寿命。 除了支援宽广电源电压范围外，EG501的VCC 脚可以充当输出使能功能使用，可配合数位PWM 控制线路，达到更精确的灰度电流调整应用。 3. 应用领域 ? 手机电话 ? MP3、MP4播放器 ? GPS 接收机 ? LED 灯 ? 数码相机 ? PDA 、笔记本电脑 ? 手电筒 ? RGB 装饰灯 产品信息 器件编号： EG501-xx 范例：“EG501-20”是表示中心电流为20mA 的驱动芯片 “EG501-50”是表示中心电流为50mA 的驱动芯片
WMZD系列专门为LED照明做温度补偿的电阻，采用热敏电阻补偿法的LED恒流源，具有电路简洁，可靠性好,组合方便，经济实用，适用各种LED头灯，日光灯，路灯；车船灯,太阳能LED庭院灯；LED显示屏等对恒流的需求。是专门针对LED照明出现的由于温度引起的LED PN结电压VF下降，即-2mV/℃,称为PN结的负温效应。该特性在发光应用上是个致命的缺陷，直接影响到LED器件的发光效率、发光亮度、发光色度。比如，常温25℃时LED最佳工作电流20mA，当环境温度升高到85℃时，PN结电压VF下降,工作电流急剧增加到35mA～37mA,此时电流的增加并不会产生亮度的增加，称为亮度饱和。更为严重的是，温度的上升，引起光谱波长的偏移，造成色差。如长时工作在此高温区还将引起器件老化，发光亮度逐步衰减。同样，当环境温度下降至-40℃时，结电压VF上升，最佳工作电流将从20mA减小到8mA~10mA，发光亮度也随电流的减少而降低，达不到应用场所所需的照度。 为了避免上述特性带来的不足，一般在LED灯的相关产品上，通常采用如下措施：1.将LED装在散热板上，或风机风冷降温。2.LED采用恒流源的供电方式，不因LED随温度上升引起使回生电流增加，防止PN结恶性升温。或这两种方法并用。实践证明，这两种方法用于大功率LED灯（如广告背景灯、街灯）。确实是行之有效的措施。但当LED 灯进入寻常百姓家就碰到如下问题了：散热板和风冷能否集成在一个普通灯头的空间内；采用集成电路或诸多元器件组成的恒流源电路，它的寿命不取于LED，而取决整个系统的某块“短板”；有没有吸引眼球的价格。用热敏电阻补偿法来解决LED恒流源问题，既经济又实用。 我公司采用具有正温度系数的热敏电阻(+2mV/℃)与负温度特性的LED(-2mV/℃)串联，互补成一个温度系数极小电阻型负载。一旦工作电压确定后，串联回路中的电流，将不会随温度变化而变化，通俗地讲，当LED随温度升高电流增加时，热敏电阻也随温度升高电阻变大，阻止了回路电流上升，当LED 随温度下降电流减小时，热敏电阻也随温度下降电阻变小，阻止了回路电流的减少，如匹配得当，当环境温度在-40℃-85℃范围内变化时，LED的最佳工作电流不会明显变化，见图1电流曲线Ⅱ。 2:应用: 从图1可见，采用热敏电阻温度补偿方法与采用集成电路等元件组成的恒源相比，热敏电阻温度补偿法只用1个热敏电阻元件就可解决LED恒流源问题，其价格、体积、寿命等优势不言而喻。我们采用的
大功率LED恒流驱动电路的设计实例 faceoff 发表于 2006-5-26 16:38:00 大功率LED恒流驱动电路的设计实例 虽然大功率LED现在还不能大规模取代传统的白炽灯，但它们在室内外装饰、特种照明方面有着越来越广泛的应用，因此掌握大功率LED恒流驱动器的设计技术，对于开拓大功率LED的新应用至关重要。LED按照功率和发光亮度可以划分为大功率LED、高亮度LED及普通LED。一般来说，大功率LED的功率至少在1W以上，目前比较常见的有1W、3W、5W、8W和10W。已大批量应用的有1W 和3W LED，而5W、8W和10W LED的应用相对较少。预计大功率LED灯会在2008年奥运会上大量应用，因此电子和照明行业都非关注LED照明新技术的发展应用。 恒流驱动和提高LED的光学效率是LED 应用设计的两个关键问题，本文首先介绍大功率LED的应用及其恒流驱动方案的选择指南，然后以美国国家半导体(NS的产品为例，重点讨论如何巧妙应用LED恒流驱动电路的采样电阻提高大功率LED的效率，并给出大功率LED驱动器设计与散热设计的注意事项。 驱动芯片的选择 LED驱动只占LED照明系统成本的很小部分，但它关系到整个系统性能的可靠性。目前，美国国家半导体公司的LED驱动方案主要定位在中高端LED照明和灯饰等市场。灯饰分为室内和室外两种，由于室内LED灯所应用的电源环境有AC/DC和DC/DC转换器两种方式，所以驱动芯片的选择也要从这两方面考虑。 图1：利用DC/DC稳压器FB反馈端实现从恒压驱动(左图到恒流驱动(右图的转换。 1. AC/DC转换器
AC/DC分为220V交流输入和12V交流输入。12V交流电是酒店中广泛应用的卤素灯的电源，现有的LED可以在保留现有交流12V的条件下进行设计。针对替代卤素灯的设计，美国国家半导体LM2734的主要优势是体积小、可靠性高、输出电流高达1A，恰好适合卤素灯灯口直径小的特点。 取代卤素灯之后，LED灯一般做成1W或3W。LED灯与卤素灯相比有两大优势：(1光源比较集中，1W照明所获得的亮度等同于十几瓦卤素灯的亮度，因此比较省电；(2 LED灯的寿命比卤素灯长。 LED灯的主要弱点是灯光的射角太窄，成本相对较高。但从长远来看，由于LED灯的寿命较长，所以还是具有非常大的成本优势。220V AC/DC转换器(例如LM5021主要锁定舞台灯和路灯市场。 图2：在FB反馈端和RFB之间放置一个运算放大器以降低功耗。 2. DC/DC转换器 目前，LED手电筒占据了DC/DC转换器的绝大部分需求量。手电筒采用的LED功率基本上是1W，供电方式包括锂电池和镍锌电池、碱性电池等。3W 手电筒的应用一直还存在一些难点，因为3W LED 灯本身需要散热，散热装置的体积大，从而在一定程度上削弱了LED灯体积小的优势。此外，由于3W LED灯的电流高达700mA，一次充电后的电池使用时间缩短。尽管如此，对于上述应用国家半导体提供LM3475、LM2623A和LM3485等方案。 矿灯也是LED灯的主要应用领域之一，它属于特种照明行业，需要专业的认证标准，中国对LED在矿灯领域的应用一直都很重视。目前，LED设计行业存在对特种行业的需求认识不足的问题，设计
LED电源四段调光方案线性驱动IC看准四段恒流驱动芯片 基于线性驱动IC市场的发展趋势及技术上的革新，目前聚泉鑫科技已经研发出了已被授予多项发明的高压四段恒流LED线性驱动IC，其首次在业内将恒流驱动的功率提升至95%以上，在一体化光电模块应用中引领行业。由于高压线性恒流LED驱动免除了电解电容和高频电感，对比开关电源有着成本低、生产安装便利、无EMI干扰、灯具寿命长、智能调光简单等先天优势，一直以来被寄予了去LED灯具开关电源的厚望。 “以目前市场上常见的四段恒流驱动芯片方案为例，灯具效率一般在95%以上”室内照明ＬＥＤ灯具，因ＬＥＤ灯珠的封装技术地不断创新而成本大幅下降；因采用高集成度、应用简洁的ＰＳＲ隔离和非隔离开关恒流电源技术，高压线性恒流电源技术而使ＬＥＤ驱动电源的成本也大幅下降；高导热塑料散热器的介入，提供了使用非隔离电源ＬＥＤ灯具新的安全技术。 四段恒流驱动芯片，一款高功率线性led灯驱动芯片,可以将LED灯珠组成多串少并的应用模式和采用无电解电容器、无变压器、电感器的直流驱动电源。这样可以将高压线性恒流电源设计在光源板上,组成“光电引擎”,将恒流驱动电源集成在LED光源板上。高压线性恒流芯片、整流桥堆和高压LED灯珠可以通过自动贴片机贴在同一块板上,机器自动化生产,大大节省人工,提高生产力。 四段恒流驱动芯片优势: 1、性价比高; 2、去掉传统AC-DC开关电源,无需电解电容、变压器等元件,提高了产品寿命; 3、功率因素(PF)全电压大于0.98; 4、电源转换效率大于90% ,无EMC问题、THD <20% 5、电源部分和光源共用PCB板; 6、直接市电输入,支持宽电压AC180-240V ; 7、结构简单,安装方便、可根据用户产品需求订制PCB板尺寸; 8、光源采用SMD2835,散热好,光衰小; 9、做成整灯可通过RoHS,CE认证; 》》》》》》》24小时咨询热线：400-9982668
内部功能框图 +0 $(6单通道LED线性恒流控制芯片
REXT GND 管脚说明 订购信息
极限参数（注1） 若无特殊说明，T A=25°C。 注1：最大输出功率受限于芯片结温，最大极限值是指超出该工作范围，芯片有可能损坏。在极限参数范围内工作，器件功能正常，但并不完全保证满足个别性能指标。 注2：RθJA在T A=25°C自然对流下根据JEDEC JESD51热测量标准在单层导热试验板上测量。 注3：温度升高最大功耗一定会减小，这也是由T JMAX，RθJA和环境温度T A所决定的。最大允许功耗为P D = (T JMAX-T A)/ RθJA或是极限范围给出的数值中比较低的那个值。 电气工作参数（注4、5） 若无特殊说明，T A=25°C。 注4：电气工作参数定义了器件在工作范围内并且在保证特定性能指标的测试条件下的直流和交流电参数。对于未给定上下限值的参数，该规范不予保证其精度，但其典型值合理反映了器件性能。 注5：规格书的最小、最大参数范围由测试保证，典型值由设计、测试或统计分析保证。 注6：电流负温度补偿起始点为芯片内部设定温度145°C。
OUT 端口输出电流特性 HM7162AES 的OUT 端口输出电流计算公式：(A)) ΩRext(0.6V Rext V I REXT OUT == 。 图1. HM7162AES 输出电流与Rext 电阻关系曲线 图2. HM7162AES 恒流曲线图 图 3. HM7162AES 输出电流温度特性（注7） 注7：芯片焊接到2cm*2cm ，厚度为1mm 的铝基板上。
过温调节功能 当LED 灯具内部温度过高，会引起LED 灯出现严重的光衰，降低LED 使用寿命。HM7162AES 集成了温度补偿功能，当芯片内部达到145oC 过温点时，芯片将会自动减小输出电流，以降低灯具内部温度。 系统方案设计 图4. HM7162AES 应用电路原理图 ◆ 效率设计理论 图4所示的应用电路工作效率计算如下： IN LED LED IN LED LED IN LED V V *n I *V I *V *n P P η=== 其中Vin 是系统输入电源电压，V LED 是单个LED 工作电压降，I LED 是LED 平均电流。可看出系统串联的LED 数量n 越大，系统工作效率越高。 系统设计过程中，需根据应用环境调整HM7162AES 的OUT 端口工作电压，优化η值。 ◆ LED 串联数量设计 系统串接的LED 数量设计需考虑以下两个方面： 1) 图4电路中，OUT 端口电压V OUT = Vin – n*V LED ，为保证芯片正常工作，需保证OUT 端口电压V OUT ≥ V OUT_MIN ； 2) 芯片OUT 端口电压越低，系统工作效率越高。 综合以上两点，系统串接的LED 数量n 计算为： LED V Vout Vin n -=
常用电源芯片大全 第1章DC-DC电源转换器/基准电压源1.1 DC-DC电源转换器 1.低噪声电荷泵DC-DC电源转换器AAT3113/AAT3114 2.低功耗开关型DC-DC电源转换器ADP3000 3.高效3A开关稳压器AP1501 4.高效率无电感DC-DC电源转换器FAN5660 5.小功率极性反转电源转换器ICL7660 6.高效率DC-DC电源转换控制器IRU3037 7.高性能降压式DC-DC电源转换器ISL6420 8.单片降压式开关稳压器L4960 9.大功率开关稳压器L4970A 10.1.5A降压式开关稳压器L4971 11.2A高效率单片开关稳压器L4978 12.1A高效率升压/降压式DC-DC电源转换器L5970 13.1.5A降压式DC-DC电源转换器LM1572 14.高效率1A降压单片开关稳压器LM1575/LM2575/LM2575HV 15.3A降压单片开关稳压器LM2576/LM2576HV 16.可调升压开关稳压器LM2577 17.3A降压开关稳压器LM2596
18.高效率5A开关稳压器LM2678 19.升压式DC-DC电源转换器LM2703/LM2704 20.电流模式升压式电源转换器LM2733 21.低噪声升压式电源转换器LM2750 22.小型75V降压式稳压器LM5007 23.低功耗升/降压式DC-DC电源转换器LT1073 24.升压式DC-DC电源转换器LT1615 25.隔离式开关稳压器LT1725 26.低功耗升压电荷泵LT1751 27.大电流高频降压式DC-DC电源转换器LT1765 28.大电流升压转换器LT1935 29.高效升压式电荷泵LT1937 30.高压输入降压式电源转换器LT1956 31.1.5A升压式电源转换器LT1961 32.高压升/降压式电源转换器LT3433 33.单片3A升压式DC-DC电源转换器LT3436 34.通用升压式DC-DC电源转换器LT3460 35.高效率低功耗升压式电源转换器LT3464 36.1.1A升压式DC-DC电源转换器LT3467 37.大电流高效率升压式DC-DC电源转换器LT3782 38.微型低功耗电源转换器LTC1754 39.1.5A单片同步降压式稳压器LTC1875
用常见的DC/DC芯片做LED恒流驱动电路 近一个月看了很多的广告式的LED驱动的IC介绍,感到毫无新意,即没有把IC做成真正的LED专用驱动,也没有特别的优势.其实每款DC/DC的IC(无论升压或降压)都能接成恒流的LED的驱动,现在分别以KZW3688和CE9908为例介绍一下接法及特点. 1、KZW3688降压IC,其接法如下: 原理非常简单,大家一看便知这里不再赘述;其中R1的值的算法是3.3V/所需电流.上图中接的是2-5只,也可以多路并联使用,并且这里有个问题问大家:C2是否需要呢?看一下下图中的接法:
去掉了C2,并联了一路甚至几路LED串,感到效果如何?有兴趣回答吗? 适合这种接法的电路太多了,除3688外,还有PT1102、1101、lm2596、GA8512、1016、1014、313、1011等任何的降压IC都能接成这样的电路,这种电路的转换效率高达95%以上,但实际使用时效率却是在36%-88%之间,还没有某些针对性的线性的效率高,想一想这是为什么?同时指出:很多恒流电路,把LED驱动电路的效率写成是IC转换的效率,这是不对的,是误导,希望广大工程师注意这些资料里的参数. 2、升压IC,以CE9908为例,接法如下: 原理大家想一想,接法也可以先串联接成串、再把串并起来形成N个支路,在这里我有意先不谈功率因数,只谈效率,这个效率也是在36-88%之间,大家现在明白了吧?在我们心中奉为“高效率”的IC其实际的作用在LED上的效率,一定要实际测量才是.
这两个图只是仅仅说明原理,在使用中应灵活运用,相信大家会掌握更多的技巧,例如用外接MOS管方式直接用低压降压的IC接成220V直接输入的AC/DC方式(类似于9910)、用更低的取样电压(FB端)来提高整个电路的效率、用并联谐振方式结合IC特点、针对性的设计出高效优质的LED驱动电路(这才是最后要走的路呢)等,哈哈祝大家快速成为高手. 我按板子画了一个图 整个电路非常简单,其中,黄色的部分是可去掉的部分,去掉后电路板上从红X点割断了,另附说明可以把R0直接接在目前的点,这时电路正常工作,只是这时没有了过放保护功能;电池是标明用的两节镍氢电池,LED用的是#5普通白灯三只(散光),原板寄来时是带着黄色部分的,我去掉黄色部分,直接把光敏电阻R0接到如图上的红X点,同样可以正常工作,这时电源电压下降到1.5V时(不带过放保护),电路截止. 在正常工作时,输入电流大约在24-26mA之间(随电压不同而改变),我用两节“品胜牌”800mAh镍氢电池,充饱后试验,工作了28小时,电压下降到2.0V,保护电路动作. 唯一的缺点是功率小,光线亮度不够强,每只灯的电流不足8mA,但电路的转换效率很高,而且LED在10mA以下时,发光效率也是最高的(LED的发光效率随工作电流的增大而降低,呈非线性变化),所以他用了三只装DEMO,总的光强比用一只高(用一只的电流强度是用三只时的三倍,理论上总电流基本相等).虽然功率小,但也正适合装饰用的太阳能草坪灯的要求(发光不用太强). 改进方案：
高压线性恒流方案优缺点对比 随着LED大规模进入商业和家庭照明，客户对产品的性能、价格、可靠性提出了更为严格的要求。一方面要求LED的发光效率不断提高、价格不断降低,另一方面对于LED灯具寿命也提出了更多要求。在一般人的心目里，LED本身的寿命已经是非常高了，但是实际寿命却是非常低，往往是由于电源寿命低而引起,目前大部分灯具解决方案都是光源+电源+外壳方式，而且电源都类同传统开关电源原理，电路复杂，电子元件较多，生产工艺复杂，生产成本较高，故障机率较高。为了降低成本，业内多家方案公司推出高压线性恒流IC方案，此方案无需高频变压器，部分方案无需电解电容，简化了灯具的工艺流程，也达到了直接用市电驱动LED的要目的，成本也得以大大的降低。 共同优缺点如下： 优点1：无高频变压器，无EMC，低谐波； 优点2：制作成本低，方案简单，体积小； 优点3：电流负温度补偿特性，有效的保护LED发光二极管芯片； 优点4：恒流二极管ESD>8000V，所有方案可以吸收1000V雷击浪涌（90度相位）。 缺点1：不能兼顾效率和功率因素双高，只能二选一。 缺点2：电源输出是高压，产品电隔离必须得做好。 缺点3：同一款方案，不能做全电压恒流。 常见线性恒流方案如下： 一、恒流晶体管+外置MOSFET（如图一、图二） 以上方案主要是靠一颗低压的带PWM调节的恒流晶体管，通过外挂MOS来承受高压多串后线路中产生的压差，当市电电压过高时候，MOS很烫也是很正常，并且当市电升高时候电流会在一定程度会增大，电源效率高达85-90%以上，但无功率因素校正。
以上方案主要是第一种方式的升级版，优劣势如下： 1、MOS内置，并且加上温度补偿电路，外部线路更简单。 1、通过内置MOS来承受高压多串后线路中产生的压差，当市电电压突然过高时候，电流会在一定程度会增大，IC温度达到一定程度，电流调节就会启动。 2、因IC制程关系，目前正向工作电压一般是7-200V，所以有些厂家的管子当市电低于灯珠VF总电压时候会有闪烁。大部分IC耐压在90V-120V，所以在工作电压波动大或者长期电压偏高地区有一定风险性。 3、单颗IC一般在50MA以下，需要更大功率用2颗或更多颗并联。但并联的2颗因为内阻不一样，会存在功率偏向现象，某一颗会损坏快一些。 4、电源效率高达85-90%以上，但无功率因素校正。 三、RM093智能控制IC+外置MOSFET（如图五、图六） 以上方案除了电路简单外，与上面两种方案有所不同之处。 1、MOS外挂，可以根据不同功率选择不同MOS，单颗IC功率可以做更大； 2、智能IC控制，有过温自动保护、过温自动调节功能； 3、此IC最大特点是过压调节功能，可以根据自己需要设定起调点，当市电高于这个电压时候马上调节输出电流，这样不需要等待IC温度过高时候就提前调节保护灯珠和器件； 4、恒流精度高，随市电升高或降低功率波动比较小； 5、IC的工作电压-0.3V-25V均正常工作，所以当输入电压低于灯珠VF总电压时候，也不会闪烁； 6、电源效率高达90%以上，但无功率因素校正。
Adjustable Constant Current LED Driver MEL7136 Features Typical Application Selection Guide z Sink current:10mA to1A adjustable with an external resistor z Current and voltage range extendable by adding an external NMOS or NPN transistor z Power supply voltage: 2.7-18V z Low drop out voltage: 50mV@1A z Low quiescent current: 80uA z Thermal Shutdown protection ：165℃ z Soft start z Low voltage protection: 2.5V z Package:SOT89-5,ESOP8.
Typical Application Circuit Low Voltage And Light Load (Under 1A) Low Voltage And Heavy Load (Exceed 1A) High Voltage Application R EXT Resistor Value selection: R EXT (Ω) ILED(mA) 10 10 1 100 0.286 350 0.1 1000
Pin Configuration Pin Assignment MEL7136 Pin Number Pin Name Functions ESOP8 SOT89-5 2 1 CS Output current detection 1 2 D(LED) The negative input feet of LED 3 3 VDD Power Input 5 4 GND Ground 7 5 EXT Driving external NMOS 4,6,8 NC No connection Absolute Maximum Ratings Parameter Symbol Ratings Units Input Voltage V DD 18 V Voltage on LED,CS V LED, V CS,-0.3～V DD+0.3 V Voltage on EXT V EXT 6 V Output Current I OUT 1.5 A Power Dissipation SOT89-5 P D 500 mW 1300（PCB mounted）（*1） ESOP8 P D 400 mW (T=25℃) 2000（PCB mounted）（*1） Operating Temperature Range T OPR－40～＋125 ℃ Storage Temperature Range T STG－40～＋150 ℃ Lead Temperature 260℃，4sec ESD(ESD voltage for human body model ) V ESD 2000 V *1:The power dissipation figure shown in PCB mounted. Please refer to page8-9 for details.
无纹波频闪线性高压LED驱动方案（ORG8511) 一. 高压LED “高压LED”，一种是LED生产厂家提供串联好的小功率LED，如图1左图所示，它只是集成LED的一种，而右图所示的集成LED和前者的主要区别是，前者是全部串联，后者是串并联。集成LED的特点是在大晶片上采用开槽的方法，将其切割成若干小LED，然后用绝缘层把这些沟槽填平，按照串并联要求铺设连接各个LED的导线。 图1 高压LED 无论哪种“高压LED”，本文所讨论的线性高压LED驱动方案，是较小电流(小于100mA)，较高电压的LED驱动方案。 图2 LED负载特性
LED的负载特性如图2所示，根据LED的负载特性，高压LED需要有一种可控恒流源来控制。经过整流的工频交流电电压，如果将此电压直接加到输出LED上面，这样的问题是无法实现恒流，即整个工频周期内通过LED电流不恒定。一. 无法实现亮度的控制。二. LED灯珠寿命大大缩短。 根据控制要求不同，主要的恒流控制方法有：开关电源驱动、阻容降压驱动以及线性高压驱动。 二. 技术路线PK 2.1线性高压驱动vs. 高频开关电源驱动 在LED灯珠负载里串接MOSFET，让MOSFET闭环受控于LED负载电流，工作在线性区，使线路产生“恒流-变压”效果，这样在LED负载通过的就是恒定电流，而串接的MOSFET承受了变化的电压。这就是类似LDO(Low Dropout Regulator低压差线性稳压器)的工作原理。简单说来，这就是线性高压驱动LED的工作原理。 高频开关电源驱动，是通过高频开关、磁性元器件，将交流市电转换为LED需求的电压、电流。高频开关电源驱动又分为隔离和非隔离两种。 相比与高频开关电源，线性高压方案的优点主要是：线路简单，电路工作在工频线性模式，不是工作在高频模式，省去了高频电感，同时没有EMI的问题，省去了EMC电路。 而高频开关电源驱动相比于线性高压方案，在线路复杂许多，但可以灵活实现各种负载输出需求。两者应用场合不同，严格意义上讲不具有可比性，这就比如你可以比较两种品牌的汽车的功率、扭矩等等，但你拿开汽车跟骑马比哪一种更好呢，因为马匹没有扭矩。我们接下去着重比较线性高压方案和它的主要对手：传统阻容降压方案。 2.2 线性高压驱动vs. 阻容降压驱动 阻容降压工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流，电容降压实际上是利用容抗限流，而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色。如图3所示，由于整流管的导通电阻只有几欧姆，稳压管VS的动态电阻为10欧姆左右，限流电阻R1及负载电阻一般为100~200，而滤波电容一般为100uF~1000uF，其容抗非常小，可以忽略。若用R代表除C1以外所有元器件的等效电阻，
JY2722 Two-Channel Soft-Start Technology Constant-Current LED Driving IC Figure 1 Overview JY2722 is a two-channel constant-current output LED driver IC which is specially designed for spot light, mining light and mini street lamp to meet their features and requirements. With the packaging of ESOP8, JY2722 has the features of small size, simple peripheral circuits and few peripheral elements. JY2722 has two constant-current output channels working with external MOS power tubes which enables the output current to reach a high of more than 150 mA. JY2722 can also fit the general 3V LED light source such as 5730, 7020, 7030, 3535, etc. JY2722 can drive a power of 100W which can absolutely be applied in the design of general spot light, mining light, mini street lamp and other medium power LED lighting products. In addition to the excellent electrical performance of JYxxxx series, JY2722 has also
恒流案大全 恒流源是电路中广泛使用的一个组件，这里我整理一下比较常见的恒流源的结构和特点。 恒流源分为流出(Current Source)和流入(Current Sink)两种形式。 最简单的恒流源，就是用一只恒流二极管。实际上，恒流二极管的应用是比较少的，除了因为恒流二极管的恒流特性并不是非常好之外，电流规格比较少，价格比较贵也是重要原因。 最常用的简易恒流源如图(1) 所示，用两只同型三极管，利用三极管相对稳定的be电压作为基准，电流数值为：I = Vbe/R1。 这种恒流源优点是简单易行，而且电流的数值可以自由控制，也没有使用特殊的元件，有利于降低产品的成本。缺点是不同型号的管子，其be电压不是一个固定值，即使是相同型号，也有一定的个体差异。同时不同的工作电流下，这个电压也会有一定的波动。因此不适合精密的恒流需求。 为了能够精确输出电流，通常使用一个运放作为反馈，同时使用场效应管避免三极管的be电流导致的误差。典型的运放恒流源如图(2)所示，如果电流不需要特别精确，其中的场效应管也可以用三极管代替。电流计算公式为： I = Vin/R1
这个电路可以认为是恒流源的标准电路，除了足够的精度和可调性之外，使用的元件也都是很普遍的，易于搭建和调试。只不过其中的Vin还需要用户额外提供。 从以上两个电路可以看出，恒流源有个定式（寒，“定式”好像是围棋术语XD），就是利用一个电压基准，在电阻上形成固定电流。有了这个定式，恒流源的搭建就可以扩展到所有可以提供这个“电压基准”的器件上。 最简单的电压基准，就是稳压二极管，利用稳压二极管和一只三极管，可以搭建一个更简易的恒流源。如图(3)所示： 电流计算公式为：I = (Vd-Vbe)/R1
SM2082EG
内部功能框图 管脚说明 管脚序号管脚名称管脚说明 1 GND1 芯片1地 2 REXT1 芯片1输出电流值设置端口 3 GND2 芯片2地 4 REXT2 芯片2输出电流值设置端口 5 OUT2 芯片2电源输入与恒流输出端口 7 OUT1 芯片1电源输入与恒流输出端口 6、8 NC 悬空脚 订购信息 订购型号封装形式 包装方式 卷盘尺寸管装编带 SM2082EG ESOP8 100000只/箱4000只/盘13寸
极限参数 若无特殊说明，环境温度为25°C。 符号说明范围单位 V OUT OUT端口电压-0.5~450 V V REXT REXT端口电压-0.5~8 V RθJA注1PN结到环境的热阻65 °C/W T J工作结温范围-40~150 °C T STG存储温度-55~150 °C V ESD HBM人体放电模式>2 KV 注1：散热表现与散热片尺寸、PCB厚度与层数息息相关。实际应用条件下的热阻值会与测试值存在一定差异，使用者可选择适当的封装与PCB布局，以达到理想的散热表现。 电气工作参数 若无特殊说明，环境温度为25°C。 符号说明条件最小值典型值最大值单位 V OUT_MIN恒流拐点I OUT=30mA - - 6.5 V V OUT_BV OUT端口耐压- 450 - - V I OUT输出电流- 5 - 120 mA I DD静态电流V OUT=10V，REXT悬空0.1 0.16 0.25 mA V REXT REXT端口电压V OUT=10V 0.58 0.6 0.62 V D IOUT IOUT片间误差I OUT=30mA - ±4 - % T SC电流负温度补偿起始点注2- - 150 - °C 注2：电流负温度补偿起始点为芯片内部设定温度150℃。
SM2082ED
管脚序号名称管脚说明 1 GND1 芯片1地 2 REXT1 芯片1输出电流值设置端 3 GND2 芯片2地 4 REXT2 芯片2输出电流值设置端 5 OUT2 芯片2电源输入与恒流输出端口 7 OUT1 芯片1电源输入与恒流输出端口 6、8 NC 悬空脚 订购信息 订购型号封装形式 包装方式 卷盘尺寸管装编带 SM2082ED ESOP8 100000只/箱4000只/盘13寸
若无特殊说明，环境温度为25°C。 符号说明范围单位 V OUT OUT端口电压-0.5 ~ +450 V I OUT OUT端口电流1~ 60 mA RθJA PN结到环境的热阻65 ℃/W T J工作结温范围-40 ~ 150 °C T STG存储温度-55 ~ 150 °C V ESD HBM人体放电模式＞2 KV 注：表贴产品焊接最高峰值温度不能超过260℃，温度曲线依据J-STD-020 标准、参考工厂实际和锡膏商建议由工厂自行设定。电气工作参数 若无特殊说明，环境温度为25°C。 符号说明条件最小值典型值最大值单位 V OUT_MIN OUT输入电压IOUT = 30mA - - 6.5 V V OUT_BV OUT端口耐压IOUT = 0 450 - - V I OUT输出电流- 5 - 60 mA I DD静态电流VOUT = 10V，REXT悬空- 0.16 0.25 mA V REXT REXT端口电压VOUT = 10V - 0.6 - V D IOUT IOUT片间误差IOUT = 20mA - ±4 - % T SC电流负温度补偿起始点- - 110 - ℃
高压线性恒流IC电源方案在LED灯具优缺点 [导读]采用高压线性恒流IC驱动方式，在满足同样的出口安全标准和质量要求的情况下，可大幅节省电源的成本。目前，市场上有多种不同规格和性能的高压IC芯片供客户选择，但由于很多方案还不算太成熟，企业在使用过程中会发现不少的问题，比如电压波动、频闪和绝缘问题，如何解决这些问题，市场已有一些相应解决方案。 随着LED电源方案的多元化发展，高压线性恒流驱动方案（AC IC Direct Driver）由于电路简单，效率、PF值高，整灯成本低廉等优点，越来越受LED企业所关注，也越来越多企业开始尝试使用这种电源方案。 一、高压线性恒流IC电源方案的特点 1、高PF值（PF≥0.98），高效率（η≥90%），低谐波（THD<15%）。 2、无需加任何安规电容或电感，可满足EMC、能源之星和调光的要求。 3、电路部分，全部采用固态元器件，避免电解电容长期在高温状态下使用容易损坏的问题，电源寿命更长，更可靠。 4、电源和灯珠一体化，减少加工成本。 5、在同样符合出口安全标准和质量要求的情况下，可以大幅降低电源成本。 6、具有自动过温保护和过压保护，更能保障电源和整灯的寿命。 二、与传统开关电源的价格、性能对比 采用高压线性恒流IC驱动方式，在满足同样的出口安全标准和质量要求的情况下，大幅节省电源的成本。以符合CE或者UL标准的100W的工矿灯举例如下：
三、设计注意事项 1、必须考虑散整灯的安规和绝缘问题，建议采用导热塑料外壳； 2、整灯结构设计时，要考虑预留IC的散热余量，如果IC单独设计驱动板，需要提供合适的散热器给IC散热； 3、选择光源总的VF值时，建议按照：LED光源总VF电压=1.2*AC输入电压； 4、大功率灯具，要添加防雷、防浪涌电路。 四、实例展示 五、高压线性恒流方案的应用问题和解决方案 随着越来越多的大企业采用高压线性恒流的方案，目前，市场上有多种不同规格和性能的高压IC芯片供客户选择，但由于很多方案还不算太成熟，所以众多企业在使用过程中会发现不少的问题，主要集中在以下几点： 1、电网电压波动问题 在电网电压波动的时候，尤其大幅波动和电压上升的时候，整灯的功率会上升很快，导致IC的温度和灯珠的温度大幅上升，过早进入自动的过温保护和过压保护，导致灯具闪烁或者灭灯（温度或者电压下降后，可以重新点亮）。
中国照明网技术论文·LED照明驱动只占照明系统成本的很小部分，但它关系到整个系统性能的可靠性。目前，美国国家半导体公司的驱动方案主要定位在中高端照明和灯饰等市场。灯饰分为室内和室外两种，由于室内灯所应用的电源环境有和转换器两种方式，所以驱动芯片的选择也要从这两方面考虑。 中国照明网技术论文·LED照明 图：可变电流和可变电压基本电路 中国照明网技术论文·LED照明 中国照明网技术论文·LED照明分为交流输入和交流输入。交流电是酒店中广泛应用的卤素灯的电源，现有的可以在保留现有交流的条件下进行设计。针对替代卤素灯的设计，美国国家半导体的主要优势是体积小、可靠性高、输出电流高达，恰好适合卤素灯灯口直径小的特点。 取代卤素灯之后，LED灯一般做成1W或3W。LED灯与卤素灯相比有两大优势：(1光源比较集中，1W照明所获得的亮度等同于十几瓦卤素灯的亮度，因此比较省电；(2 LED灯的寿命比卤素灯长。 LED灯的主要弱点是灯光的射角太窄，成本相对较高。但从长远来看，由于LED灯的寿命较长，所以还是具有非常大的成本优势。220V AC/DC转换器(例如LM5021主要锁定舞台灯和路灯市场。 图2：RFB计算 2. DC/DC转换器 目前，LED手电筒占据了DC/DC转换器的绝大部分需求量。手电筒采用的LED功率基本上是1W，供电方式包括锂电池和镍锌电池、碱性电池等。3W 手电筒的应用一直还存在一些难点，因为3W LED灯本身需要散热，散热装置的体积大，从而在一定程度上削弱了LED灯体积小的优势。此外，由于3W LED灯的电流高达 700mA，一次充电后的电池使用时间缩短。尽管如此，对于上述应用国家半导体提供LM3475、LM2623A和 LM3485等方案。 矿灯也是LED灯的主要应用领域之一，它属于特种照明行业，需要专业的认证标准，中国对LED在矿灯领域的应用一直都很重视。目前，LED设计行业存在对特种行业的需求认识不足的问题，设计中常采用一些不切
当前，市面上传统的AC/DC电源方案，因其线路复杂、零部件多、体积大、成本高、不易于批量生产和安装，很难满足LED灯具在智能调光方面的应用; 同时，“电源”的线性高压LED方案，由于其线路及其简单，并且性能也逐渐提升，成本、可靠性的优势使其有很大的发展。中国的LED市场会有明显的层次化划分，针对消费者的需要，高、中、低端都会有大量相应产品涌现。如下图： AC/DC电源 LED线性恒流 LED线性恒流经历了 1.阻容线性恒流 2. 开关线性恒流 3多分段线性恒流 从最初的简单、性能单调、可靠性低；逐步发展到结构简洁、智能化、性能稳定。随着线性恒驱动IC逐步在市场广泛应用；LED线性恒流将开辟LED驱动应用中的新纪元。 针对市场的需求和满足广大消费者对LED照明的需要，中山市昌公司推出多分段LED线性恒驱动IC HF3028。 【HF3028主要技术特点】 高压700伏BCD工艺生产，具有700V耐受电压和抗冲击能力 高功率因数>0.98，高效率>90% 单颗IC支持20W，市电170V-260V电压支持，输出电流可达90mA，恒流精度<±3%，确保LED的 使用寿命，对于功率大于20W的应用可以多颗IC并联使用 无需电解电容，超稳定，使用寿命媲美LED灯珠寿命，内置震荡器增频，改善频闪，如果增加 电解电容，可以做到无频闪 支持可控硅，PWM无级调光 线路简单，BOM成本低，可与灯组共用PCB板，全贴片方案，无需人工组装 THD：<20% 芯片具有过温保护，过压保护 封装形式：ESOP8，体积小，散热好 【HF3028 专利技术】 HF3028采用自主专利技术设计,多级恒流驱动电路和外部LED串的供电电源 由交流输入电源经桥式整流获得,不经过电解电容滤波。交流输入波形如 图2所示，整流输出波形如图3所示,多级恒流驱动电路及LED照明装置
昌捷光电新一代SDS3108LED驱动芯片应用在最新的一体化光电模块中，驱动电源方案简洁，体积小，极 大提高加工效率，降低了不良率，很大程度上降低了成本。积其高效率(95%)，高PF(0，98)，低THD (<20%)性能为一体，很高地满足ERP及能源之星的要求，其整体应用方案通过安规，CE和EMC认证，方 便客户产品出口欧美。高效率和高功率因数以及长寿命的晟碟绿色集成芯片方案必将引领新一代大众照明LED节能技术。 恒流技术演进 第一代线性恒流技术，提供恒定电流输出，并引入温度系数补偿技术。但由于芯片工艺制程的限制，只能 用于低压的场合。 第二代为高压线性恒流技术，在第一代的基础上加入高压隔离器件，将其工作电压提升到市电场合。但其 输入需要用电解电容来进行稳压，功率因数远低认证要求，同时也降低了驱动电源的寿命。 第三代为分段线性恒流技术，在第二代的基础上引入分段的技术，根据输入电压的高低，选择将不同长度 的灯串接入回路，这样获得优良的功率因数。目前市面上产品多为4段线性恒流产品，由于总段数的限制，每次调节增加或减少的灯芯的数量较大，导致电源效率无法有效提升。芯片发热量较大，限制了驱动电源 的输出功率只能在6W左右。 针对前面的三代产品的固有缺陷，以及LED照明市场蓬勃发展的高功率驱动需要，昌捷光电潜心研究，推 出了拥有自主专利的高阶分段线性恒流技术。 高阶分段线性恒流技术，采用更精细的分段技术，显著提高驱动电源的效率;LED灯串数与整流桥输出包 络更吻合，能够将LED驱动电源的功率提升至三代技术的三倍多;加入功率因数校正技术，将功率因数提 升到接近阻性负载的水平。 在此之前，企业现有的线性恒流需要两颗IC驱动才达到18W，而且电压范围仅为200V-240V，电解电容降 低到只有0.4PF，而且没有自动调光或智能调光功能。 而这款高阶分段式线性恒流的LED驱动的IC里，昌捷光电利用多项专利技术的融合，包括高阶分段专利、动态配置专利、主动填谷专利、智能调光接口、温度补偿和散热技术等，提升分段线性恒流之性能，使得 单颗IC便可达到25W，电压范围扩宽至90V-260V，另外采取了全贴片与没有电解电容，功率因素达到 0.90，同时具备开关调光、智能控制的功能，从而超越了现有线性恒流，在最新的一体化光电模块应用中 引领行业。