新型高亮LED发光管驱动电路

2017-03-16 70 0

经过几年的市场运作,白光 LED 节能灯在照明市场的发展潜力已初见成效。与白炽钨丝灯泡及荧光灯相比,白光 LED 具有体积小、发热量低、耗电量小、寿命长、反应速度快、环保、可平面封装、易开发成轻薄短小产品等优点,没有白炽灯泡的高耗电、易碎及日光灯废弃物含汞污染等问题。白光 LED 在照明市场的前景备受全球瞩目,它将成为 21 世纪的新一代光源——第四代电光源,以替代白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯等传统光源。但 LED 的供电系统却成了 LED 发展的瓶颈。

白光是多种颜色混合而成的光,以人类眼睛所能见的白光形式至少需要两种光混合,如二波长光(蓝色光+黄色光)或三波长光(蓝色光+绿色光+红色光)。目前已商品化的白光 LED 产品仅有二波长蓝光单晶片加上 YAG 黄色荧光粉,荧光粉被蓝光激励时发出黄光,结果便产生了蓝光和黄光的混合光,用眼睛观看就是白光。未来较被看好的是三波长光:以无机紫外光晶片加 R、G、B 三颜色荧光粉,此外有机单层三波长型白光 LED 也有成本低、制作容易的优点。白光 LED 的色相坐标是随流过 LED 的正向电流变化而变化的,所以在一个系统中要尽量确保所有 LED 的正向电流一致。

理光公司的 R1211 系列是采用 CMOS 工艺生产的低功耗、具有电流控制功能的开关式升压转换器,外围电路简单,只需一个电感、一个二极管、一个场效应管和几个电阻电容。输入电压范围是 2.5 V~5.5 V,匹配单节锂离子电池或普通干电池组。芯片内部为 PWM 调制方式,可以产生高达 15 V 的输出电压,足够驱动 3 个串联 LED。R1211 系列芯片采用了相位补偿电路应用的反馈回路,令整个升压的转换过程反应更加迅速、输出电压更加平稳。R1211 的最大占空比是 90%,芯片内建软启动延时大约 10 ms 左右。电路接通后,当过了延迟时间后由保护电路判断当前状态:如果当前占空比为最大值且维持了一个特定的时间后,芯片的输出驱动口就会被保护电路锁死、从而关断电路起到保护作用,可以用一个外接的电容来调节所需的延迟保护时间以适应不同的应用场合。R1211 还有实用的低压锁定保护(UVLO 保护)。

R1212 系列具有 1.4 MHz 的稳定开关频率,因而允许采用小巧的外部元件,并可最大限度地减少输入和输出纹波,尤其适合在要求低输入和输出噪声的应用。R1212 应用电路如图 1 所示,芯片内部的控制电路会根据 VFB 引脚的电压来控制外部场效应管,所以会让电路稳定在设定的输出上。这种方法可能最简洁,因为所有的串联 LED 有非常一致的电流,使各个 LED 的色相差异减少到最低。LED 电流由反馈引脚上的电阻 R2 根据 R2=1V/ILED(VFB=1.0 V)设置。R1211 是专门为单节锂离子电池对 2 至 4 颗 LED 进行驱动而优化的白光 LED 驱动器,是要求小电路尺寸、高效率和匹配 LED 亮度的设备的理想选择。

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