新的分享活动又开始啦!快行动,先到先得!把业内好的LED技术方案挖出来、秀出来!10月31日- 11月14日轻松分享,轻松获得TI LED参考设计!
灯具+LED裸板电源+1G U盘
LED技术方案推荐及分享
分享方式:
This thread has been locked.
If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.
新的分享活动又开始啦!快行动,先到先得!把业内好的LED技术方案挖出来、秀出来!10月31日- 11月14日轻松分享,轻松获得TI LED参考设计!
灯具+LED裸板电源+1G U盘
LED技术方案推荐及分享
分享方式:
这是一个用WEBENCH LED 设计工具设计的一款灯具,目前已经开始做样机了。
具体方案介绍如下:
一款LED灯珠,选择TI的LM3445型TRI-AC调光的LED驱动控制芯片,灯珠选择美国Gree公司生产的XPWHT-00-0000-000LT型LED(主要是考虑它的发光效率高,没有给它做广告的嫌疑哦),需要用21颗LED灯,需散热器, LED照明的发光效率为73.32,色温3700K,光通量选择9000LM。
LM3445采用10引脚MSOP封装和14脚封装。
特点:
(1)AC输入电压范围为80~270V,适用于国际通用AC线路;
(2)能够控制大于1A的LED电流;
(3)适合配置无源(被动式)功率因数校正(PFC)电路,满足能源之星固态照明(SSL)商业应用要求;
(4)支持主/从控制功能的多芯片解决方案,使用一个TRIAC调光器和一个主LM3445,便能控制多个基于LM3445的从属降压变换器驱动的多串LED;
(5)提供VCC欠锁定、门限是165℃的热关闭保护和电流限制;
(6)固定关断时间可编程,开关频率可调节;
引脚排列图:
采用这颗芯片的主要考虑以下几个方面:1.LM3445可以实现很高的转换效率,它的典型应用完全符合能源之星
2.传统的TRIAC 调光控制器是用来调节电阻性的负载(例如是白炽灯或卤素灯),而目前市场上的LED驱动器解决方案,在作TRIAC调光控制的时候,会产生120 Hz 的闪烁及/或不能实现 100:1 的对比度。而TI的 LM3445 LED 驱动器可将TRIAC的斩波信息(TRIAC-chopped waveform)解碼,并转换成一个LED调光信号,能够在整个宽阔的调光范围内实现完全无闪烁的亮度调控。
3.LM3445 TRIAC 调光 LED 驱动器应用电压范围从 80 VAC 到 270 VAC 导通角检测器/译码器可以实现宽全范围的(100:1)调光 内置300Ω泄流电阻确保 TRIAC 信号译码无误 正在申请注册专利的调控架构可确保恒定的纹波电流以延长LED的工作寿命 可调节输出电流高至或大于1A 可通过主/从操作方式控制多条灯串的亮度,容易使用。
4.无闪烁的稳定调光功能。国半TRIAC调光LED驱动器适用于具备主/从控制功能的多芯片解决方案,采用一个TRIAC调光器便能控制多串LED,并确保调控时的亮度变化平滑稳定,没有频闪现象。
5.应用范围比较广。如住宅照明 ,建筑物照明 ,工业及商用照明等
LM3445的内部结构及由其组成的TRIAC调光离线式LED驱动电路如图l所示。这种AC—DC恒流LED驱动电路主要含有五个部分,即TRIAC调光器、桥式整流器BR1、整流线路电压检测及调光译码器电路、无源功率因数校正(PFC)电路和降压(buck)式DC/DC变换器电路,整个系统的核心是LM3445。
注释:这个LM3445原理图并没有展视任何的线路滤波或突波电流限制,我们建议用户参考 “离线Triac调光器LED驱动器示范板” (AN-1935 应用注释),当中包含适用的输入保护组件,如果用户计划在电路板上的某些节点进行探测,建议先把电路板隔离。
原理图如下:
LM3445 LED调光驱动器设计方案
这是一个用WEBENCH LED 设计工具设计的一款灯具,目前已经开始做样机了。
具体方案介绍如下:
一款LED灯珠,选择TI的LM3445型TRI-AC调光的LED驱动控制芯片,灯珠选择美国Gree公司生产的XPWHT-00-0000-000LT型LED(主要是考虑它的发光效率高,没有给它做广告的嫌疑哦),需要用21颗LED灯,需散热器, LED照明的发光效率为73.32,色温3700K,光通量选择9000LM。
LM3445采用10引脚MSOP封装和14脚封装。
特点:
(1)AC输入电压范围为80~270V,适用于国际通用AC线路;
(2)能够控制大于1A的LED电流;
(3)适合配置无源(被动式)功率因数校正(PFC)电路,满足能源之星固态照明(SSL)商业应用要求;
(4)支持主/从控制功能的多芯片解决方案,使用一个TRIAC调光器和一个主LM3445,便能控制多个基于LM3445的从属降压变换器驱动的多串LED;
(5)提供VCC欠锁定、门限是165℃的热关闭保护和电流限制;
(6)固定关断时间可编程,开关频率可调节;
引脚排列图:
采用这颗芯片的主要考虑以下几个方面:1.LM3445可以实现很高的转换效率,它的典型应用完全符合能源之星
2.传统的TRIAC 调光控制器是用来调节电阻性的负载(例如是白炽灯或卤素灯),而目前市场上的LED驱动器解决方案,在作TRIAC调光控制的时候,会产生120 Hz 的闪烁及/或不能实现 100:1 的对比度。而TI的 LM3445 LED 驱动器可将TRIAC的斩波信息(TRIAC-chopped waveform)解碼,并转换成一个LED调光信号,能够在整个宽阔的调光范围内实现完全无闪烁的亮度调控。
3.LM3445 TRIAC 调光 LED 驱动器应用电压范围从 80 VAC 到 270 VAC 导通角检测器/译码器可以实现宽全范围的(100:1)调光 内置300Ω泄流电阻确保 TRIAC 信号译码无误 正在申请注册专利的调控架构可确保恒定的纹波电流以延长LED的工作寿命 可调节输出电流高至或大于1A 可通过主/从操作方式控制多条灯串的亮度,容易使用。
4.无闪烁的稳定调光功能。国半TRIAC调光LED驱动器适用于具备主/从控制功能的多芯片解决方案,采用一个TRIAC调光器便能控制多串LED,并确保调控时的亮度变化平滑稳定,没有频闪现象。
5.应用范围比较广。如住宅照明 ,建筑物照明 ,工业及商用照明等
LM3445的内部结构及由其组成的TRIAC调光离线式LED驱动电路如图l所示。这种AC—DC恒流LED驱动电路主要含有五个部分,即TRIAC调光器、桥式整流器BR1、整流线路电压检测及调光译码器电路、无源功率因数校正(PFC)电路和降压(buck)式DC/DC变换器电路,整个系统的核心是LM3445。
注释:这个LM3445原理图并没有展视任何的线路滤波或突波电流限制,我们建议用户参考 “离线Triac调光器LED驱动器示范板” (AN-1935 应用注释),当中包含适用的输入保护组件,如果用户计划在电路板上的某些节点进行探测,建议先把电路板隔离。原理图如下:
驱动MOS 采用2N7002
下面是整个设计参数
下图为采用LM3445 TRIAC 调光的一些分析
下图是
LM3445 TRIAC 调光实现宽全范围的(100:1)调光的分析
下面是一个光效图分析
下面是BOM表的一部分
本文附件中有整个设计过程的资料PDF文档,与大家分享
设计最后总结:德州仪器TI公司的LM3445 LED调光驱动器可以让LED灯直接取代那些配有TRIAC调光控制器的白炽灯或卤素灯,且无需作任何更改,保持原有的调光性能。此外,LM3445支持美国国家半导体的 WEBENCH® LED Designer 网上设计工具,让工程师可以更快、更轻松完成。
全范围调光能力
TI 最新的TRIAC调光LED驱动器能够提供100:1的调光比,从最亮调到最暗的全程都能保持稳定的亮度变化。同时,在标准市电电压下驱动多个串联LED,都能保持恒定的电流。
无闪烁的稳定调光功能
TI公司的TRIAC调光LED驱动器适用于具备主/从控制功能的多芯片解决方案,采用一个TRIAC调光器便能控制多串LED,并确保调控时的亮度变化平滑稳定,没有频闪现象。允许一个 TRIAC 为多条LED灯串提供稳定的调光控制。 可轻易地应用到现行的照明系统中而不需更改设计 。
4.2-W GU10 LED Lighting Driver Using Primary-Side Regulation
LED连接各类传感器连接实现自控功能 来源:电源网
随着LED灯具结构多样化、应用扩大化,随着LED照明灯具设计的更多的创意、创新,有很多传感器被结合应用在LED照明和亮化工程的系统中。一个智能化的LED照明新时代正在到来,人类的照明生活也将越来越亮堂和舒适。LED照明灯具与传统的照明灯具最大的区别,LED照明灯具是一个完全的电子产品,而传统的照明灯具仅是一个电器产品。因此LED灯具可以很方便地与各种类型的传感器关联,从而实现光控、红外控制等多种自动控制功能。如LED路灯的自动开关,用一个光敏传感器就可简单实现;社区夜间走道和庭院照明,可以用红外传感器采集人类活动信息,自动开闭照明灯具。
LED照明灯具开关自动控制
传感器作为信号采集和机电转换的器件,其机电技术已相当成熟,近几年MEMS(微机电系统)技术兴起又将传感器技术向小型化、智能化、多功能化、低成本化大踏步迈进。光敏传感器、红外传感器等各种类型的传感器都可与LED照明灯具组成一个智能控制系统,传感器将采集来的各种物理量信号转换成电信号,可以经由集成电路化的AD(模数)转换器 、MCU(微控制器)、DA(数模)转换器对所采集的信号进行智能化处理,从而控制LED照明灯具开启和关闭。人类可以籍此在MCU上设定各种控制要求,控制LED灯的开关时间、亮度、显色、多彩变幻,从而达到省电节能的目标。传感器与LED灯具组成的系统框图如图1所示。目前的集成电路制造技术已经可以将AD、DA、MCU集成在一个5mm×5mm或更小的封装内,安装在灯具内既不占面积而且十分方便。
光敏传感器与LED灯具组合
风光电LED路灯是一种高度智能化和无人值守的道路照明灯具,利用风力、阳光发电,用蓄电池储能,因此能源的自动管理十分重要。光敏传感器是比较理想的因天亮、天暗(日出、日落)时照度变化而能控制电路自动开关的电子传感器。图2所示是一种光敏传感器的外貌。图3是光敏传感器的光敏电阻板,它对光线的明暗亮度十分敏感。图4是光电转换的基本原理图。光控LED灯具照明系统工作原理如图1所示。
光敏传感器可根据天气、时间段和地区自动控制商场LED照明灯具开闭。在明亮的白天通过减少其输出功率来降低耗电量,与使用荧光灯时相比,店铺面积为200m2的便利店最大可降低53%的耗电量。寿命也长达约5~10万小时。一般情况下,LED照明灯具的寿命为4万小时左右;发光的颜色也可采用RGB(红绿蓝)多彩变幻的方式,使商场灯光更多彩,气氛更活跃;与配套使用黄色荧光体的原蓝色LED相比,配套使用红、绿、蓝三色荧光体的紫色LED的演色性更高。
红外传感器与LED灯具组合
红外传感器是靠探测人体发射的红外线而工作的。主要原理是:人体发射的10μm左右的红外线通过菲涅尔滤光透镜增强后聚集到热释电元件PIR(被动式红外)探测器上,当人活动时,红外辐射的发射位置就会发生变化,该元件就会失去电荷平衡,发生热释电效应向外释放电荷,红外传感器将透过菲涅尔滤光透镜的红外辐射能量的变化转换成电信号,即热电转换。在被动红外探测器的探测区内无人体移动时,红外感应器感应到的只是背景温度,当人体进人探测区,通过菲涅尔透镜,热释电红外感应器感应到的是人体温度与背景温度的差异,信号被采集后与系统中已存在的探测数据进行比较以判断是否真的有人等红外线源进入探测区域。
被动式红外传感器有三个关键性的元件:菲涅尔滤光透镜,热释电红外传感器和匹配低噪放大器。菲涅尔透镜有两个作用:一是聚焦作用,即将热释红外信号折射在PIR上:二是将探测区内分为若干个明区和暗区,使进入探测区的移动物体/人能以温度变化的形式在PIR上产生变化的热释红外信号。一般还会匹配低噪放大器,当探测器上的环境温度上升,尤其是接近人体正常体温(37℃)时,传感器的灵敏度下降,经由它对增益进行补偿,增加其灵敏度。输出信号可用来驱动电子开关,实现LED照明电路的开关控制。图5是红外传感器外貌,图6是红外传感器内部结构与内部电路图。图7是带红外传感器的LED照明灯具,这是一款E27标准螺口灯头的灯具,其电源适用范围是AC180V-250V(50/60Hz),红外传感器检测范围大约在3m~15m,其标准产品IFS-Bulb3W灯具达80lm,5W灯具达140lm.在LED光源模块的中央部分嵌入红外线传感器。一旦红外传感器检测到人的体温,LED电灯泡将会在50s内自动开启与关闭。适用于任何一种室内应用,如走廊、储藏室、楼梯和大厅入口处。
与红外传感器应用相仿的超声波传感器近年在自动探测移动物体中得到更多的应用。超声波传感器主要利用多普勒原理,通过晶振向外发射超过人体能感知的高频超声波,一般典型的选用25~40kHz波,然后控制模块检测反射回来波的频率,如果区域内有物体运动,反射波频率就会有轻微的波动,即多普勒效应,以此来判断照明区域的物体移动,从而达到控制开关的目的。图8是超声波传感器和微处理器组合的应用方案。
超声波的纵向振荡特性,可以在气体、液体及固体中传播,且其传播速度不同;它还有折射和反射现象,在空气中传播频率较低、衰减较快,而在固体、液体中则衰减较小、传播较远。超声波传感器正是利用超声波的这些特性。超声波传感器有敏感范围大,无视觉盲区,不受障碍物干扰等特点,这项技术已经在商业和安全领域被使用25年多了,已经被证明是检测小物体运动最有效的方法。因此与LED灯具组成系统可灵敏控制开关。
由于超声波传感器灵敏度高,空气振动、通风采暖制冷系统及周围邻近空间的运动都会引起超声波传感器产生误触发,所以超声波传感器需要及时校准。
温度传感器做LED灯具的过温保护
温度传感器NTC(负温度系数)做LED灯具的过温保护被比较早的广泛应用。LED灯具如采用大功率LED光源,就必须采用多翼的铝散热器,由于室内照明用的LED灯具本身空间很小,散热问题到目前还是最大的技术瓶颈之一。LED灯具散热不爽的话,会导致LED光源因过热而早期光衰。LED灯具开启后热量还会因热空气自动上升而向灯头富集,影响电源的寿命(图9)。因此在设计LED灯具时,可以在铝散热器靠近LED光源方紧贴一个NTC,以便实时采集灯具的温度,当灯杯铝散热器温度升高时可利用此电路自动降低恒流源输出电流,使灯具降温;当灯杯铝散热器温度升高到限用设定值时自动关断LED电源,实现灯具过温保护,当温度降低后,自动再将灯开启。
基于TI的TLC5941的全彩色LED大屏幕驱动设计
1 引言
近年来,随着计算机技术、大规模集成电路和专用元器件的飞速发展,256级灰度的全彩色 LED大显示屏在国内发展迅速,但是目前其显示效果并不理想:一方面,LED的发光效率受制造工艺的影响表现出固有的差异,而且这种差异还随时间发生变化,这样由大量LED组成的大屏幕显示时会出现一些随机的暗斑或亮斑,严重影响显示要求,需要采用在线的点校正消除这种影响,另一方面,现有的全彩色大屏幕一般亮度等级不足,即便采用了非线性灰度控制技术,在低亮度等级上表现色彩的能力仍然较差,显示的层次感不强,由亮度等级不足导致的另一个问题是进行γ校正不容易,从而使全彩色LED大显示屏产生一定的颜色失真。 TI公司的最新推出的TLC5941驱动芯片具有点校正和高亮度等级的特点,由他组成的大屏幕驱动方案一定程度上解决了上述问题,可以构成高性能的显示系统。
2 TLC5941芯片介绍
2.1 芯片特点
TLC5941共有28个引脚,是一个16通道的LED恒流驱动器,能够同时驱动16个LED,每通道最大驱动能力80mA,每个通道可以通过PWM方式根据内部亮度寄存器的值进行4096级亮度控制,内部每个通道亮度寄存器的长度是12位,另外,流动每个通道LED的驱动电路由内部6位的点校正寄存器的值进行64级控制,而且驱动电流的最大值可通过片外电阻设定。
64级电流控制提供了LED点亮度校正的能力,4096级亮度调整则保证了即使在较低的亮度等级小,点阵中的每个点也有多达256级的灰度表示,从而红绿蓝全彩屏可有16M色的色彩表达能力,这两点对于高质量的彩色大屏幕显示是额外重要的。
相对于传统的彩色大屏幕显示系统,设计中利用可编程逻辑芯片(或高速CPU)集中产生PWM进行亮度控制,采用TLC5941后,由于驱动芯片TLC5941完成了PWM亮度控制,可编程逻辑芯片(或高速CPU)只需要处理缓存管理、亮度和点校正数据的输出,设计复杂度降低,而且由于PWM的亮度控制与数据串行移出无关,可以很方便地获得较高的帧频,取得很好的动态显示效果。
2.2 管脚功能
TLC5941的所有内部数据寄存器,亮度寄存器,点校正寄存器和错误状态信息都是通过串行接口存取的,最大串行时钟效率为30MHz。
TLC5941的串行接口方式类似于74HC595,接口部分由5根信号线组成。
Mode(模式信号):Mode=0是亮度信号输入模式,Mode=1点校正信号输入模式。
SCLK(串行时钟),在每个SCLK的上升沿,当Mode=0输入数据和输出数据移入和移出内部192位(16通道×12)的亮度串行移位寄存器,当Mode=1输入数据和输出数据移入和移出内部96(16通道×6)位的点校正串行移位寄存器。
SOUT:串行数据输出。
SIN:串行数据输入。
XLAT:数据锁存,在XLAT的上升沿,如果Mode=0,亮度串行移位寄存器锁存到亮度控制寄存器,随机控制亮度PWM输出,如果Mode=1,点校正串行移位寄存器锁存到点校正控制寄存器,控制电流的输出。
为了保障彩色大屏幕的可靠运行,TLC5941提供了每一路LED开路和过温检测的能力,管脚XERR是集电极开路输出,用于出错时报警,16个通道中无论哪个通道有错误发生,XERR就会被拉到低电平,通过查询芯片的内部状态信息,就可以知道哪一路出现故障,系统中所有TLC5941的XERR管脚可以接到一起,通过上拉电阻接到高电平,通过监控这个信号,系统可以在运行过程中进行自我诊断。
另外TLC5941还提供了GCLK管脚,输入一个时钟信号可以同步PWM的产生。
3 基于TLC5941的动态扫描驱动电路
本设计对象是640×480的全彩显示系统,这里只介绍他的驱动部分,整个屏由4块子屏组成,每一块子屏管理640×120象素大小的范围,都有单独的驱动电路,由于是室内屏,驱动设计采用动态1/8扫描驱动方式。驱动电路的控制由可编程逻辑器件EPM1270(Altera)实现,为了提高帧频,串行数据采用15路并行输出的方法,每路对640×8象素大小的范围进行刷新,图1中给出的是子屏驱动中单路的电路框图。
这里使用TLC5941级联组成LED点阵的列驱动,行驱动部分由74HC138和STM4953(PMOS管,4.5A)构成。
EPM1270芯片负责管理显示缓存,处理外部总线接口部分和维持LED点阵的动态扫描过程,EPM1270内部模块结构如图2所示。
为了防止LED动态扫描过程中对寄存器的访问与外部总线在更新显示数据时访问寄存器之间产生冲突,这里也是采用了双缓存的结构,当LED扫描过程访问的是一片存储器,暴露在总线接口的就是另一片存储器,外部接口的特定的扫描控制寄存器操作时,引起两片寄存器的交换,同时显示内容也得以更新,存储器采用两片静态RAM——IDT71V424(512k×8),EPM1270与存储器的接口低8位采用地址数据复用以节省EPM1270的I/O管脚。
存储器中前26k开始存储的是每点的色彩信息,每象素3个字节24位表示颜色,每个字节分别对应于一个象素的红绿蓝3个象素的彩色亮度值,后256k开始存放的是经过γ校正修正后的点校正数据。
整屏的亮度由EPM1270扩展的亮度寄存器控制,每个TLC5941写入时,EPM1270控制先从当前象素对应的存储器空间读出每个显示单元的色素值,再与亮度寄存器值运算后得到12位的每通道TLC5941的亮度值(控制每个象素的亮度和色彩),通过并/串转换后输出,同时保持Mode=0;输出亮度后,从后256k的对应空间读取6位点校正数据,并/串转换后输出,同时保持Mode=1,这样完成了一个通道数据的输出,将一行对应所有的通道数据输出完毕后,暂停串行时钟,置Mode=0,在XLAT脚产生一个正脉冲,再置Mode=1,在XLAT脚
产生正脉冲,分别将数据锁存入TLC5941内部对应的控制寄存器中,一行数据输出完毕。
图3中给出具体过程。
4 结语
采用Verilog语言对EPM1270进行逻辑设计,综合后占用芯片资源的79%,利用上述设计构建的彩色大屏幕系统刷新频率达到60Hz,通过γ校正和点校正,全屏各象素点亮度均匀,层次感很强,达到了设计要求,这个基于TLC5941的全彩色大屏幕驱动方案联机屏和脱机屏都可以使用,实践证明具有良好的显示效果。
这款设计采用了TI TPS92010 8引脚、高效率、离线式LED照明控制器。该控制器具有诸如频率折返和低功率模式等众多的特点,旨在实现低成本、高效率的反激式转换器。
该转换器的应用之一是用LED来翻新灯泡的花样。这款转换器能够以0.35A的恒定电流来驱动3~5个串联的高亮度LED
该器件选择了反激式拓扑结构,这是因为相比于其他的拓扑结构,它可以减少数目并降低成本。LED电流采用直接检测的方式。旨在保证其严格的调节。一个用于实现与TRIAC调光器之兼容性的特殊电路对输出电流进行线性调节,从而消除了采用其他方法时有可能出现任何频闪效应和音频噪声。TPS92010专为那些不需要进行功率因素校正的低功率照明应用而设计。
主要特点
• AC/DC TRIAC可调光LED参考设计
• 非常适合于住宅照明
• 适合3W至12W应用
• 高效率
• 在深度调光期间,TI的无损型调光电路
适合于低发热量、低功耗系统
描述
TI公司的 TPS92210EVM是一款具有先进节能特性的自然交错功率因数校正 (PFC) LED照明驱动器控制器,用于为LED照明应用提供高效控制。TPS92210EVM能够以低廉的
成本在狭小的空间里提供高功率因数、TRIAC调光、负载保护和更长的工作寿命。
TPS92210EVM采用准恒定“接通”时间,从而在隔离型反激式配置中实现了单级PFC。该器件面向低功率照明应用,可以采用多种封装型式,包括单独的灯设计 以及适合多种照明类型的通用PCB外形。该驱动器保持了调光器维持电流,并具有双斜率输出控制功能,以在与常见的TRIAC型相位控制调光器一起使用时改善 调光线性度。通过设置,使TPS92210控制器在固定频率下运作,且内部开关具有恒定的“接通”时间,用于驱动初级侧功率FET。
主要特点
描述
TI公司的UCC28810EVM-001评估板 (EVM) 是一款带PFC功能的2 5W TRIAC可 调 光 单 级 反 激 式 转 换 器 。UCC28810EVM-001能够以700mA(非调光状态下的标称值)的恒定负载电流提供约36V的电压,为高亮度LED串供电。该EVM可在需要调光功能的一般性LED照明应用中评估UCC28810 LED照明控制器。
在反激式驱动器中采用具备P F C的UCC28810转换模式升压IC可以实现谷值开关设计,不仅能实现高达90%的效率而且还可在宽广的通用输入电压范围内实现高功率因数。此外,UCC28810EVM-001还能在宽广的通用输入电压范围内运作。可在基本不影响效率的情况下实现高性能TRIAC 调光检测及稳压调整。
输入滤波器阻尼网络可确保大多数基于TRIAC的墙壁嵌入式调光器的运行。线路间无需跨接或串联额外的电阻器,因而不会影响效率。在UCC28810EVM-001中执
行了谷值开关操作,旨在提升效率。此外,还可实施快速启动电路,这样在从 打开开关到开始照明期间就不会存在明显的延迟。
活动结束! 非常感谢大家的积极分享! 由于此次参与人数很多, 我们尽快在下周公布获奖名单, 并尽快联络大家把LED参考设计发给大家!
再次感谢各位朋友的积极参与! 欢迎大家随时关注我们的技术社区!
感谢大家的参与! 下面的朋友获得了此次的参考设计:
gun lee; fule; ford chen; Langhua Wu1;EliteZhe;QB;Tingqiang Chu; li zhang1; Huyong Zhang; 李金泽; tao li1; lutao huang; ming fan: 120240185@qq.com; guang hu; junjun zhang; Surface; weiping luo; Wenhui Wang1;
guangming liu; dengfeng zhou; hongzhi Chen ; zhenyu xu ; wang zhang ; ruibo zuo ; chen mao ; leo lee1 ; Duanrui fu ; ning xiong ; xianfeng li ; longfei feng ; doublesan Liu ; eric wen1; Ge Hou ; man yang ; chen dr ;
tianle sun ; zehao Wu ; xr young ;李伟成 ; kaibo zheng ; cool Star1 ; wang dexin ; ken guo ; Hua Huang1 ; Kevin Lee1; YUEDONG ZHOU; ge song; Yongwei Jiang1; dejia li; pan yanlan; pingqiang lu; xu phile; francis zhu ; zilong zhao; cheng jin; dong jack; saihua cui; xiaoping chen1; boyu yan; huahui su; jiazhong rao ; hotao jiang
TI LED驱动解决方案
RGB LED 情境照明
高亮度LED 灯在照明方面的运用范围愈来愈广。本文说明简单的「情境照明灯」,这种照明设备仅采用几种组件。三个LED 灯均采用切换式稳压器来供应恒定电流,并以 MSP430 微控制器所产生三组 PWM 讯号来调控亮度。印刷电路板可装设于雾面玻璃台灯内,亦可用于间接照明的 LED 聚光灯。
不论LED 灯的功率为何,现在通常都以恒定电流为电源,原因在于LED 灯以流明 (lm) 为单位的光输出功率会与电流呈正比。
因此,所有 LED 制造商均指定灯光输出(有时称为光效率)、视角和波长等参数,作为顺向电流 IF 的函数,而非所谓顺向电压 VF 的函数。于是,我们也在电路中采用适合的恒定电流稳压器。
高亮度 LED 灯的恒定电流
市面上多数切换式稳压器均设计为恒定电压来源,而非恒定电流来源。只须以简单易懂的方式将电路略为修改,即可将恒定电压稳压器改为恒定电流的运作方式。我们并未采用常见的电压分配器来设定输出电压,而是以电流侦测电阻调节电压降幅。图 1 概略说明了这个电路。
调暗 LED 灯光
基本上有两种方式可调暗 LED 灯光。第一种方式最简单,就是运用模拟控制,直接控制流经 LED 灯的电流,减少电流即可降低亮度。可惜这种方式有两项重大缺点:首先,LED 灯的亮度与电流大小并非完全呈正比关系;其次,灯光的波长(即颜色)会随着电流变化而改变,以致于不符该 LED 灯的额定值;这两种现象都是业者极力要避免的问题。
较复杂的控制方式是采用恒定电流来源,这种电源已经过设定,可以为LED供应额定的运作电流。新增一个电路后,即可运用指定的标记间隔率(mark- space ratio)迅速开关 LED 灯,减少平均散发的亮光,因而呈现较低亮度。调整标记间隔率便可轻松调整 LED 灯的亮度,这种方式称为脉冲宽度调节(Pulse Width Modulation, PWM)。
运用 PWM 调暗灯光
以 TPS62260 为例,说明 PWM 控制的多种建置方式。TPS62260 是一款具整合式切换组件的同步步降转换器,以2.25MHz的一般性频率频率运作。在图 2 的电路中,我们以黑色标示出将 PWM 讯号直接连接到 EN(启用)接脚的可行方式。整个切换式稳压器的电路都是根据 PWM 讯号而开关。我们的实验结果显示,在这种设定中,可使用的 PWM 频率最高可达 100Hz。这种方法的优点在于简单:不需要使用其它组件,而在切换式稳压器停用时,泄露的静态电流也极低,因此这也是最节能的方式。但缺点是 LED 灯对于启用接脚的高层级响应会延迟,这是因为切换式稳压器具有「软启动」功能:装置启动时,输出电流会逐渐上升,直到达到额定 LED 电流为止。在某些应用中,这种上升现象可能会造成问题,因为在电流从最低值升至正常运作层级时,LED 灯的发光波长也随之变化。例如,在 DLP 投影机或 LCD 电视面板的 LED 背光中,便不容许出现前述变化,但在本次示范中,一般肉眼并不能察觉这个现象。
第二种方式(图 2 中以红色表示),是将 PWM 讯号透过小讯号二极管而与 TPS62260 的误差放大器输入结合。在这个电路中,施加于控制输入的600mV 以上正极电压会过度驱动误差放大器而将 LED 关闭。由于这个电路未采用启动输入,因此不受稳压器软启动功能的启动延迟所影响,LED 因而能迅速地开关。
在图 2 中第三种可行方式以蓝色标示。这种方法运用 PWM 讯号控制 LED 灯上的 MOSFET。MOSFET 可造成 LED 灯短路,使 LED 灯更迅速开关。稳压器是以恒定电流模式运作,该电流会经过 LED 灯或 MOSFET。这种方式的缺点包括增加了 MOSFET 的成本以及能源效率不佳:最多可能有 180mW 的电力消耗于 2Ω 电流侦测电阻中。其优点则是高切换频率:实验结果发现,TPS62260 以这种设定运作时,PWM 频率可高达 50kH。
散热情况
运作温度是高功耗 LED 灯效能的重要参数,会明显影响使用寿命、顺向电压、输出波长,甚至是照明装置的亮度。LED 灯的运作温度愈高,预期使用寿命愈短,因此,我们用于实验的印刷电路板尺寸,必须可在背面以双面贴附式热传导材质来固定 SK477100 型散热片(由 Fischer Elektronik 制造),以便在 LED 灯以全功耗运作时,将温度从 61 °C(未使用散热片)降至 54 °C(使用散热片)。散热片也有助于将热能分散到印刷电路板的各部分。
光明的未来
这个印刷电路板可用来执作更多功能,例如,电路板上有个插槽可用于安装德州仪器的 Z430-RF2500 无线电模块。eZ430-RF2500 套件包含两个无线电模块,其中一个套件可安装旋转编码器(使用无线电模块中微控制器的测试接脚),以建立连接到 LED 灯电路板的无线电连结。
TI TPS61165 多个高亮LED解决方案
TI 公司的TPS61165时能管理多个高亮度LED的升压DC/DC转换器,集成了40V, 1.2A的电流开关,工作在1.2MHz固定开关频率,输入电压3伏到18伏,输出电压可高达38伏,可支持多达3个大功率LED。本文介绍了TPS61165的主要性能特性,典型应用以及其它多种应用电路图, TPS61165EVM-283评估模块电路图和材料清单。
TI BOOST CONVERTER MANAGES MULTIPLE HIGH-BRIGHTNESS LEDS DC/DC Converter with Integrated 40-V, 1.2-A Current Switch Supports Up to Three High-Power LEDs With a 40-V rated integrated switch FET, the TPS61165 is a boost converter that drives up to 10 LEDs in series. The boost converter runs at a 1.2-MHz fixed switching frequency with 1.2-A switch current limit, and allows for the use of a high brightness LED in general lighting.
The default white LED current is set with the external sensor resistor Rset, and the feedback voltage is regulated to 200mV, as shown in the typical application. During the operation, the LED current can be controlled using the 1 wire digital interface (Easyscale protocol) through the CTRL pin. AlternativELy, a pulse width modulation (PWM) signal can be applied to the CTRL pin through which the duty cycle determines the feedback reference voltage. In either digital or PWM mode, the TPS61165 does not burst the LED current; therefore, it does not generate audible noises on the output capacitor. For maximum protection, the device features integrated open LED protection that disables the TPS61165 to prevent the output from exceeding the absolute maximum ratings during open LED conditions.
The TPS61165 is available in a space-saving, 2mm × 2mm QFN package with thermal pad.
主要特性: 3-V to 18-V Input Voltage Range 38-V Open LED Protection for 10 LEDs 200-mV Reference Voltage With 2% Accuracy 1.2-A Switch FET With 1.2-MHz Switching Frequency
Flexible 1 Wire Digital and PWM Brightness Control Built-in Soft Start
Up to 90% Efficiency 2mm × 2mm × 0.8mm 6-pin QFN Package With Thermal Pad
应用: High Brightness LED Lighting White LED Backlighting for Media Form Factor Display
图1。TPS61165功能方框图
图2。TPS61165典型应用
其它的应用还有:
图3。带外接PWM 调光网络驱动3个高亮LED电路图
图4。驱动 27个 LED的电路图
图5。驱动6个高亮LED电路图
图6。带SEPIC拓扑结构的驱动4个高亮LED电路图
The Texas Instruments TPS61165EVM-283 evaluation module contains a TPS61165 IC, supporting active and passive components and three white light-emitting diodes (WLEDs) in series. The goal of this EVM is to facilitate evaluation of the TPS61165 in a typical WLED application.
图7.TPS61165EVM-283评估模块电路图 HPA283 材料清单(BOM):
详情请见PDF文档
你好,为什么获奖名单里有我,但是却没有收到任何邮寄信息呢?同学也已经收到奖品了我却没。
Langhua Wu1是系统自动生成的,我改成了Langhua Wu,这样就没收到奖品了?麻烦查下