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        通用LED驅動控制器的應用

        作者: 時間:2011-04-06 來源:網絡 收藏

        近年來,的品種不斷增加,性能逐年提高,領域更為廣泛。在大屏幕LCD的背光照明、汽車內外照明、公共場所照明、建筑的內外裝飾燈照明、城市景點的亮麗工程等方面獲得了很大的發展。為了達到更大的亮度及更好的可靠性,1~3W大功率逐步被采用。
        的推廣促使LED器相應地發展。在城市中采用市電(220V交流電)來大功率LED是最方便的。Supertex公司在2005年首先推出HV9921/22/23系列,可用市電來小功率LED(驅動電流為20~50mA)。隨著LED的功率增加,Supertex公司又開發出用市電供電,能輸出1A恒流驅動電流的LED驅動HV9910,并在2007年推出了HV9910的改進型,型號為HV9910B(HV9910已停產)。它增加了功能及提高了性能,這對大功率LED的推廣起了良好作用。本文將介紹HV9910B及其應用。

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/162212.htm

        特點及應用領域
        HV9910B是一種LED驅動。它的“性”是最大的特點,體現如下。
        ● 它可以用國際的市電(85~265VAC)供電,也可以用12~24VDC(或48VDC)蓄電池或太陽能電池供電;
        ● 輸入的直流電壓范圍極寬,為8~450V;
        ● 輸出的恒流驅動電流范圍極寬,從幾十mA到1A以上,既能驅動小功率LED,也能驅動大功率LED;
        ● 它可以方便地組成降壓式、升/降壓式架構,以滿足不同供電電壓的需求;
        ● 它可以驅動1個LED到上百個LED;
        ● 輸出功率從幾W到幾十W。


        除了上述通用性特點外,該驅動還有如下特點。


        ● 轉換效率高,可達85%~90%;
        ● 組成的驅動器電路簡單,外圍元器件少,不僅占PCB面積小,并且生產成本低;
        ● 內部有能輸入450VDC高壓、輸出7.5V的線性穩壓器。無須外接降壓電阻,使電路更簡單,并可輸出作模擬調光電路的電流;
        ● 有兩種工作模式:恒定頻率模式及恒定關斷時間(off-time)模式;
        ● 開關頻率由用戶設定(外接一個設定頻率的電阻RT);
        ● 有兩種調光方式:模擬調光方式和PWM調光方式;
        ● 輸出驅動電流大小用一個外設電阻RCS設定。
        該LED驅動控制器組成的驅動電路除主要應用于市電供電驅動多個串聯的大功率LED燈外,同樣也適用于用蓄電池供電的汽車內外照明及標志燈(轉彎、叉車、倒車)或太陽能電池供電的場合(航標燈、路燈等)。


        除了用于照明外,該LED驅動器還可用作通用恒流漂及電池充電器方面的應用。

        封裝與引腳功能

        圖1 HV9910B引腳排列


        HV9910B有8引腳及16引腳兩種,8引腳的有DIP及SOIC封裝,16引腳的只有SOIC封裝,其引腳排列如圖1所示,各引腳功能如表1所示。16引腳中注NC的引腳為空腳。


        表1 HV9910B各引腳功能
        SOIC-8DIPSOIC-16符號功能
        11VIN工作電壓輸入端8~450VDC
        24CSILED檢測端,外接電流采樣電阻RCS到GND
        35GND電源地,也是內部電路的地
        48GATE外接MOSFET開關的柵極
        59PWMDPWM調光輸入端,也是使能端。此端加高電平時,GATE端輸出高電平,MOSFET導通;此端加低電平時,MOSFET關斷,無輸出


        612VDD內部7.5V穩壓電源輸出端,此端接一個低ESR的電容到地(電容量2.2~4.7μF),采用多層陶瓷電容(MLCC)


        713LD模擬調光輸入端,輸入0~250mV調光電壓,調節LED亮度
        814RT外接開關管工作頻率設定電阻RT。恒定頻率模式時,另一端接地;恒定關斷時間模式時,RT另一端接GATE


        主要參數
        HV9910B的主要參數:輸入直流電壓VIN=8~450V;關閉模式時(PWMD端加低電平)耗電0.5~1mA;內部穩壓電源輸出電壓VDD=7.5V±0.25V;欠壓鎖存閾值電壓VUVLO=6.7V(典型值);PWMD的高電平電壓VEN(H)>2V、PWMD端的低電平電壓VEN(L)<0.8V;輸入低頻PWM信號,改變占空比可調光;電流檢測端(CS)的閾值電壓VCS(TS)=250mV;內部消隱電路延遲時間TBLANK=215ns(典型值);振蕩器頻率fosc取(25~150)kHz;內部MOSFET驅動電流為±165mA;柵級輸出的上升、下降時間典型值為30ns。

        兩種工作模式的選擇
        HV9910B有恒定頻率模式及恒定關斷時間兩種模式,選擇何種模式取決于驅動器的輸出電壓VOUT(VLED)與輸入電壓VIN的比值。在降壓式架構中,VIN總是大于VOUT,其比值即占空比D=VOUT/VIN。若D<0.5時,采用恒定頻率模式;若D>0.5時,則采用恒定關斷時間模式。如果在D>0.5時仍采用恒定頻率模式工作,驅動器將進入次諧波振蕩狀態,將會引起輸出電流下降及紋波電流增加的不穩定狀態。
        采用恒定頻率模式如圖2所示,RT接在RT與GND之間;采用恒定關斷時間模式時,RT接在RT與GATE之間,如圖3所示。

        圖2 恒定頻率工作模式

        圖3 恒定關斷時間工作模式


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