使用恒流 LED 驅(qū)動器所需的設(shè)計
出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2024-06-13 16:21:01 | 1087 次閱讀
它們用于恒流源和汽車應用,如車內(nèi)和車外照明(例如車門把手、儀表板、牌照燈、指示燈或尾燈)。圖 1 顯示了使用一個恒流驅(qū)動器驅(qū)動 LED 的基本電路。在內(nèi)部,這種驅(qū)動器由一個 BJT、兩個二極管和兩個電阻器組成。帶有 PNP BJT 的恒流驅(qū)動器用作高端驅(qū)動器,而帶有 NPN BJT 的恒流驅(qū)動器用作低端驅(qū)動器。一個電阻器定義最小輸出電流,另一個電阻器調(diào)節(jié)偏置電壓并對使能特性起重要作用。高端恒流驅(qū)動器具有




圖 2:NCR321Z 在外部電阻為 6 Ω 的情況下,在不同開關(guān)頻率下輸出電流的平均值與占空比的關(guān)系。
圖 2 顯示了調(diào)光功能,其中顯示了 NCR321Z 在不同開關(guān)頻率下輸出電流的平均值與占空比的關(guān)系,外部電阻為 6 Ω。該圖顯示了占空比與測量的平均輸出電流之間的線性關(guān)系。即使頻率高于推薦的 10 kHz,這種線性關(guān)系也能保持。但是,應優(yōu)先選擇不超過 10 kHz 的頻率以防止 EMC 問題。
大多數(shù)恒流 LED 驅(qū)動器的輸出電流可通過外部電阻調(diào)節(jié)。有些類型可調(diào)整為常用電流。由于它們沒有外部電阻,因此采用 3 引腳封裝。在可以連接外部電阻的應用中,它將與內(nèi)部電阻并聯(lián),從而降低有效電阻。使用 NPN 晶體管的低側(cè)恒流驅(qū)動器 (NCRx2xx) 具有 95 Ω 的內(nèi)部電阻。對測量曲線的分析提供了以下公式,可以估算外部電阻和輸出電流之間的關(guān)系
我o你噸≈0.5米AR埃X噸Ω?0.75,R埃X噸≈1Ω我o你噸0.5米A?1.33
外部電阻的值不能太低,以免超過最大輸出電流。如果外部電阻小于內(nèi)部電阻,則大部分輸出電流將流過外部電阻;當外部電阻較小且輸出電流較大時,這一點很重要。不過,? W 電阻就足夠了,因為即使輸出電流為 250 mA,功率損耗也不會超過 170 mW。恒流驅(qū)動器表現(xiàn)出溫度依賴性。在高溫下,輸出電流會略有下降。但是,輸出電流與驅(qū)動器兩端的壓降無關(guān)。由于輸出電流隨溫度下降,因此不存在熱失控的風險。
最小電壓降
恒流驅(qū)動器上的最小壓降約為 1.4 V。低于此電壓時,線性調(diào)節(jié)無法正常工作。高于此電壓時,恒流驅(qū)動器上的壓降會動態(tài)調(diào)整以強制實現(xiàn)所需的輸出電流。在低側(cè)和高側(cè)配置中,輸出電壓始終按 Vout=VCC-VLED 計算,其中 LED 上的電壓為 VLED,電源電壓為 VCC。當 LED 的亮度應在一定程度上獨立于電源電壓時,使用恒流 LED 驅(qū)動器?! ±?,汽車中的 12 V 電源在正常運行期間會在 11 V 和 15 V 之間波動。如果已知所需的驅(qū)動電流和 LED 上的壓降,則可以通過將驅(qū)動器上的壓降加上 LED 上的電壓來計算出可能的最小電源電壓。允許的最大電壓由驅(qū)動器上的最大允許壓降 Vout 或總功率耗散決定,后者可以通過 Ptot≈Vout Iout 估算。因此,如果不超過數(shù)據(jù)表限制,允許的工作范圍可以指定為:

五大號埃德+1.4五<五CC<五大號埃德+磷噸o噸我o你噸
圖 3:兩個低側(cè)驅(qū)動器并聯(lián)運行。采用 SOT457 封裝的恒流驅(qū)動器通常具有 Ptot=0.75 W。對于 50 mA 的輸出電流,這涉及 15 V 的裕度。Nexperia 新發(fā)布的采用 SOT223 封裝的器件具有增加的 1.25 W 的 Ptot,從而將電壓裕度增加到 25 V?! 〈送猓梢酝ㄟ^降低輸出電流來增加電壓裕度。如圖 3 所示,將兩個或多個恒流驅(qū)動器并聯(lián),可有效地使電流加倍。使用此方法,可以驅(qū)動超過單個驅(qū)動器能力的電流,或者可以使用每個驅(qū)動器較小的電流來增加電壓裕度。使用兩個驅(qū)動能力為 250 mA 的恒流 SOT223 封裝驅(qū)動器,使電路能夠驅(qū)動

圖 4:SOT457 和 SOT223 封裝中單個和并聯(lián)驅(qū)動器的電壓裕度 500 mA LED,電壓裕度為 5 V。當并聯(lián)驅(qū)動恒流驅(qū)動器時,外部電阻的精度是各個驅(qū)動器輸出電流對稱性的最重要因素。圖 4 顯示了 SOT457 和 SOT223 封裝中單個和并聯(lián)驅(qū)動器的電壓裕度隨輸出電流的變化。


總之,恒流 LED 驅(qū)動器為驅(qū)動低功率和中功率 LED 提供了一種非常經(jīng)濟高效且易于實施的解決方案。使用具有更高 Ptot 的封裝可直接轉(zhuǎn)化為更高的電源電壓裕度,并且可以使用并聯(lián)驅(qū)動器來增加電流能力。
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