LED照明应用的扩展给驱动IC的性能加压
时间:04-23 11:07 阅读:906次
*温馨提示:点击图片可以放大观看高清大图
简介:对于照明系统设计师而言,如何优化新一代LED的所有特征是面临的最大挑战之一。由于LED通常需要一个准确而高效的DC电流源和一种调光方法,因此必须以满足众多应用中的上述要求为目标来设计LED驱动器IC。电源解决方案必须具有高效率,坚固可靠,外型紧凑,且成本效益较高。
LED照明应用的加速发展为大电流LED驱动器IC带来了许多特殊的性能要求。在最大限度地提升效率和坚固性的同时尽可能地降低用户所承担的过渡性成本。
对于照明系统设计师而言,如何优化新一代LED的所有特征是面临的最大挑战之一。由于LED通常需要一个准确而高效的DC电流源和一种调光方法,因此必须以满足众多应用中的上述要求为目标来设计LED驱动器IC。电源解决方案必须具有高效率,坚固可靠,外型紧凑,且成本效益较高。
高压交流电源是白炽灯、荧光灯和高压钠灯(HPS)的首选,而LED则往往代之以一个低得多的直流电压源——根据应用及LED配置的不同通常仅在8-72V之间。不过,大多数新型设计将从12-24VDC输入获取工作电压,而某些翻新设计将采用一个12VAC输入。
为了确保最佳的性能和长工作寿命,LED需要有效的驱动电路。这些驱动电路必须能采用一个可宽松调节的工作电源,并兼具成本和空间效益性。为了保持其长久的工作寿命,一定不得超过LED的电流和温度限值。
LED驱动器向LED串提供恒定电流也很重要(这与输入电压的变化无关),旨在保持恒定的光输出和色彩。为此,常常需要一种恒定频率、电流模式LED驱动器拓扑结构。与电压模式控制相比,电流模式控制改善了环路动态特性,并为LED提供了逐周期电流限制和一个恒定的电流。最后,LED驱动器必须提供超过90%的效率,以最大限度地降低外部散热要求并保持照明系统的高效率。
图1.一款50W LED的升压电路
图1展示了由单个LED驱动IC控制的典型的50W LED串。该设计可采用多种不同的配置来实现。可以将LED布置成50W点光源配置的单阵列,以取代一个125W的荧光灯或HPS灯,它们的光输出均与一个500W卤素灯泡相当,而发热量只是后者非常小的一部分。除了节能之外,这种设计还将提供即时接通能力、更加清澈的光色以及对LED进行快速而准确的调光能力。或者,也可以把LED配置成具有多达14个4W LED的导轨灯(track lamp)。每盏灯所提供的光输出将与一个40W卤素灯相当,而光色则与之不相上下或者更好,并降低了灼热卤素灯泡所固有的燃烧风险。同样,它也可以取代多个荧光灯泡。
LT3756是凌力尔特提供的驱动器IC,它包含高端电流检测电路,能用于升压、降压、降压一升压或SEPIC和反激式拓扑结构中。在本例中,该IC工作于升压模式,可提供高达94%或以上的效率,因而避免了任何增设散热装置并最大限度地减少了热问题。