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用配电开关来驱动LED

文章出处:8gled.com作者:格烁光电发表时间:2018-07-24
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高功率LED正越来越多地被运用于各种领域,包括汽车照明、照相手机闪光灯、舞台灯光、场所照明、夜景照明、闪光灯、自行车灯和汽车行驶灯。本文将讨论在LED应用中采用配电开关的各个技术问题。

当前,限流配电开关是设计者用来驱动LED的最好选择之一。这是因为配电开关操作简单,而且能够更好地控制对系统各种负载的配电。它的功能很简单:在开关开启状态下,允许电流流向负载,在开关关闭状态下,阻止电流流向负载。

这种开关还具有限流功能,也就是说,当开关开启时,负载的最大电流就等于开关设定的电流限制值。这个限流功能正是设计一个恒流LED驱动器所必需的。

为什么设计者会如此需要以恒流驱动LED呢?因为流过LED的电流保持恒定状态时,LED的光强度也是恒定的,即便在流过LED的电压改变的情况下也不会改变。这是各种要求稳定的光强度的应用所必需的。

图1展示了MicrEL公司MIC2007型限流配电开关图例。


图1:MIC2007区块图

在所有限流开关中,MIC2007的功率-封装比是最高的,而电阻则一般仅为77mΩ。


图2:MIC2007驱动LED灯

以配电开关作为恒流LED驱动器

图2展示的是输出和LED相连的配电开关。MIC2007可以在2.5V-5.5V的输入电压下工作。它是通过外置电阻器Rset来设定限流值的。限流值等于CLF/Rset,CLF为限流因数,一般是245(请参考MIC2007数据表暨电气性能表),而Rset 则等于0.7 kΩ。因此,限流值就是245/0.7 kΩ = 350 mA。

当开关打开时,LED会试图吸收尽可能大的电流,但由于开关的限制,最大只能为350mA。因此,只要开关打开,而且开关输入电压(Vin)在2.5V-5.5V的范围之内,流过LED的电流就能一直保持在350mA。

有了限流开关,LED的限流值就能通过改变Rset电阻器的值来在200 mA到2 A之间调整。如此宽的一个限流值范围,可以适用于各种高功率LED,并使之能用于各种应用。

这一IC带有Cslew管脚,Cslew和Vin之间的电容器通过它来连接。Cslew电容器可以用来延长LED的开启时间。同时,它还带有一个内置负荷放电晶体管(P-channel FET)。当开关关闭时,这个FET会放出输出电流。


图3:利用MIC2沈阳代孕-【好孕好.宝宝别想跑5o5J】亲子频道007来逐渐开启和关闭LED

在某些应用中,需要逐渐开启和关闭LED,以使得观众不会因为光照条件的突然改变而短暂性失明。图3就展示了一个可以任意设定开启时间和关闭时间的方案。

在这里,开启的输入和Vin是相关的,而对开启和关闭的控制则是通过给Ilimit管脚发一个5 V的信号来完成(图3中没有显示Cslew管脚)。

要算出图3中电路的限流值,需把0.5 kΩ和0.2 kΩ(3.33 kΩ和0.212 kΩ电阻器的等效电阻)相加,得出0.7 kΩ。这样的话,限流值就是245/0.7 kΩ = 350 mA。另外,通过一个680 μF的电容器值,开启和关闭时间被设定在300 ms。这个时间是这样计算出来的:2.2 x R x C = 2.2 x 0.2 kΩ x 680 μF = 300 ms。其结果如下图4中所示。


图4:通道1是加到Ilimit上的0 5 V信号,而通道4则是通过LED的电流(Iled; 开启时间= 关闭时间= 300 ms)。

MIC2007可以在开关开启且LED已点亮之后调节限流值。而通过改变限流值,就可以动态调节LED的光强度。如图5所示,有4个电阻器连接到Ilimit管脚。


图5:4级LED光强度控制

如果4个电阻器的电阻值一致,LED光强度就可以有4个不同等级。将几个电阻器连接到Ilimit管脚上,就能获得几个等级的LED光强度。

如果电阻器的电阻值不同,则可以通过采用不同的电阻器组合,来调节LED的光强度。比如,如果电阻值为R, R/2, R/4, R/8和R/16的5个电阻器都被采用,那么组合R, R/2 和R/4三个电阻器时LED的光强度就更低,而组合R/4, R/8和R/16三个电阻器时LED的光强度就更高。

Micrel公司的MIC2000系列限流配电开关可以允许最大2A的电流流向负载,这样大的电流足够用于系统中的大部分负载。限流配电开关可以给目前众多设计人员都在使用的高功率LED提供负载,以满足当今市场中各种照明应用日益增长的要求。

来源:Micrel公司


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