LED驅(qū)動(dòng)芯片恒流驅(qū)動(dòng)

LED是2～3伏的低電壓驅(qū)動(dòng)，必須要設(shè)計(jì)復(fù)雜的變換電路，不同用途的LED燈，要配備不同的電源適配器。國(guó)際市場(chǎng)上國(guó)外客戶對(duì)LED驅(qū)動(dòng)電源的效率轉(zhuǎn)換、有效功率、恒流精度、電源壽命、電磁兼容的要求都非常高，設(shè)計(jì)一款好的電源必須要綜合考慮這些因數(shù)，因?yàn)殡娫丛谡麄€(gè)燈具中的作用就好比像人的心臟一樣重要。

用LED作為顯示器或其他照明設(shè)備或背光源時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行恒流驅(qū)動(dòng)，主要原因是：

1. 避免驅(qū)動(dòng)電流超出最大額定值，影響其可靠性。

2. 獲得預(yù)期的亮度要求，并保證各個(gè)LED亮度、色度的一致性。

LED驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)特點(diǎn)

根據(jù)電網(wǎng)的用電規(guī)則和LED驅(qū)動(dòng)電源的特性要求，在選擇和設(shè)計(jì)LED驅(qū)動(dòng)電源時(shí)要考慮到以下幾點(diǎn)：

1．高可靠性：特別像LED路燈的驅(qū)動(dòng)電源，裝在高空，維修不方便，維修的花費(fèi)也大。

2．高效率：LED是節(jié)能產(chǎn)品，驅(qū)動(dòng)電源的效率要高。對(duì)于電源安裝在燈具內(nèi)的結(jié)構(gòu)，尤為重要。因?yàn)長(zhǎng)ED的發(fā)光效率隨著LED溫度的升高而下降，所以LED的散熱非常重要。電源的效率高，它的耗損功率小，在燈具內(nèi)發(fā)熱量就小，也就降低了燈具的溫升。對(duì)延緩LED的光衰有利。

3．高功率因素：功率因素是電網(wǎng)對(duì)負(fù)載的要求。一般70瓦以下的用電器，沒有強(qiáng)制性指標(biāo)。雖然功率不大的單個(gè)用電器功率因素低一點(diǎn)對(duì)電網(wǎng)的影響不大，但晚上大家點(diǎn)燈，同類負(fù)載太集中，會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生較嚴(yán)重的污染。對(duì)于30瓦~40瓦的LED驅(qū)動(dòng)電源，據(jù)說不久的將來，也許會(huì)對(duì)功率因素方面有一定的指標(biāo)要求。

4．這種方式，組合靈活，一路LED故障，不影響其他LED的工作，但成本會(huì)略高一點(diǎn)。另一種是直接恒流供電，LED串聯(lián)或并聯(lián)運(yùn)行。它的優(yōu)點(diǎn)是成本低一點(diǎn)，但靈活性差，還要解決某個(gè)LED故障，不影響其他LED運(yùn)行的問題。這兩種形式，在一段時(shí)間內(nèi)并存。多路恒流輸出供電方式，在成本和性能方面會(huì)較好。也許是以后的主流方向。

5．浪涌保護(hù)：LED抗浪涌的能力是比較差的，特別是抗反向電壓能力。加強(qiáng)這方面的保護(hù)也很重要。有些LED燈裝在戶外，如LED路燈。由于電網(wǎng)負(fù)載的啟甩和雷擊的感應(yīng)，從電網(wǎng)系統(tǒng)會(huì)侵入各種浪涌，有些浪涌會(huì)導(dǎo)致LED的損壞。因此LED驅(qū)動(dòng)電源要有抑制浪涌的侵入，保護(hù)LED不被損壞的能力。

6．保護(hù)功能：電源除了常規(guī)的保護(hù)功能外，最好在恒流輸出中增加LED溫度負(fù)反饋，防止LED溫度過高.

LED驅(qū)動(dòng)器原理與作用

LED驅(qū)動(dòng)器是指驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光或LED模塊組件正常工作的電源調(diào)整電子器件。由于LED PN結(jié)的導(dǎo)通特性決定，它能適應(yīng)的電源的電壓和電流變動(dòng)范圍十分狹窄，稍許偏離就可能無法點(diǎn)亮LED或者發(fā)光效率嚴(yán)重降低，或者縮短使用壽命甚至燒毀芯片?，F(xiàn)行的工頻電源和常見的電池電源均不適合直接供給LED，LED驅(qū)動(dòng)器就是這種可以驅(qū)使LED在最佳電壓或電流狀態(tài)下工作的電子組件。

1、由于LED是特性敏感的半導(dǎo)體器件，又具有負(fù)溫度特性，LED驅(qū)動(dòng)電源（也叫驅(qū)動(dòng)器）就是在應(yīng)用過程中對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定工作狀態(tài)的保護(hù)。

2、LED器件對(duì)驅(qū)動(dòng)電源的要求近乎于苛刻，LED不像普通的白熾燈泡，可以直接連接220V的交流市電。LED是低電壓驅(qū)動(dòng)，必須要設(shè)計(jì)復(fù)雜的變換電路，不同用途的LED燈，要配備不同的電源適配器。設(shè)計(jì)一款好的電源必須要綜合考慮效率轉(zhuǎn)換、有效功率、恒流精度、電源壽命、電磁兼容這些因數(shù)，因?yàn)殡娫丛谡麄€(gè)燈具中的作用就好比像人的心臟一樣重要。

常見LED驅(qū)動(dòng)芯片

1、市場(chǎng)褒貶不一的LED驅(qū)動(dòng)IC-AMC7150

在當(dāng)時(shí)AMC7150還是不錯(cuò)的，我想了想還是提提，它有個(gè)很重要的因數(shù)就是價(jià)格，有不到2元的市場(chǎng)價(jià)格，是你采用它的理由。AMC7150目前有幾十家可以直接替換的IC型號(hào)，價(jià)格戰(zhàn)會(huì)無法避免。

在設(shè)計(jì)參數(shù)要求不高的低壓4-25V產(chǎn)品中可以選擇它，基本驅(qū)動(dòng)能力在3W以下應(yīng)用設(shè)計(jì)。比如1W串3顆或3W 1顆LED設(shè)計(jì)是穩(wěn)定的。

2、杭州士蘭微電子-SB42511

目前士蘭半導(dǎo)體推出新款I(lǐng)C，主要是針對(duì)驅(qū)動(dòng)24V驅(qū)動(dòng)6顆LED市場(chǎng)。價(jià)格要高于AMC7153優(yōu)惠于歐美市場(chǎng)IC，適合設(shè)計(jì)1-6顆LED，輸入6-25V輸入電壓，SOP8封裝形式，主要針對(duì)目前低端射燈市場(chǎng)。

3、美國(guó)CATALYST公司-CAT4201

這個(gè)IC驅(qū)動(dòng)1-7顆1W LED。效率可達(dá)92%，6-28V電壓輸入范圍降壓型驅(qū)動(dòng)應(yīng)用設(shè)計(jì)。比前面兩款I(lǐng)C最大的優(yōu)勢(shì)是封裝SOT23大小，線路簡(jiǎn)介，符合目前多數(shù)小體積燈杯設(shè)計(jì)使用要求。

大阻值范圍電流調(diào)節(jié)，可以電位器寬阻值范圍調(diào)節(jié)亮度，比如設(shè)計(jì)臺(tái)燈等產(chǎn)品需要這樣時(shí)。

4、歐洲Zetex公司—ZXLD1350

這顆IC目前市場(chǎng)反應(yīng)良好，也是SOT23小體積封裝，輸入7-30V電壓降壓恒流驅(qū)動(dòng)1-7psc LED，線路簡(jiǎn)潔實(shí)用。設(shè)計(jì)時(shí)Rs要緊靠IC避免供電電壓大幅度不動(dòng)，這樣會(huì)影響恒流效果。

總體電子物料成本要略高于前款I(lǐng)C。

5、國(guó)家半導(dǎo)體LM3402

LM3402市場(chǎng)反映不錯(cuò)，輸入電壓范圍涵蓋整個(gè)汽車應(yīng)用領(lǐng)域，內(nèi)置MOS管最多可以15顆LED，1-3顆LED是感覺有些貴，5顆以上時(shí)性價(jià)比很不錯(cuò)。目前接觸到的客戶工程師評(píng)價(jià)很高，接受領(lǐng)域比較廣線路簡(jiǎn)潔實(shí)用，是國(guó)半眾多LED驅(qū)動(dòng)IC中間佼佼者。

6、美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體LM3404

LM3404和LM3402的線路一樣，不同的是電流可以達(dá)到1A，驅(qū)動(dòng)1-15pcsLED性價(jià)比較高。

上面所列IC規(guī)格都是內(nèi)置MOS管，內(nèi)置MOS管可以簡(jiǎn)化線路設(shè)計(jì)，小體積，降低設(shè)計(jì)綜合成本，故障率也會(huì)降低。因其目前IC工藝制成、成本等原因大于1A以上的LED驅(qū)動(dòng)IC需要外置MOS管。在我們?nèi)粘．a(chǎn)品設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)遇到大電流設(shè)計(jì)，比如5W、10W等更高功率的設(shè)計(jì)要求，那只能選擇外置MOS管的IC才可以。接下來會(huì)綜合成本推薦幾款I(lǐng)C，為廣大的工程師朋友選型方便。

7、美國(guó)美信集成產(chǎn)品公司MAX16819/MAX16820

MAX16819/MAX16820工作于4。5V至28V輸入電壓范圍，并且有一個(gè)5V/10mA片上穩(wěn)壓器。輸出電流由高邊電流檢測(cè)電阻調(diào)節(jié)，專用PWM輸入（DIM）可實(shí)現(xiàn)寬范圍的脈沖式亮度調(diào)節(jié)。

MAX16819/MAX16820非常適合需要寬輸入電壓范圍的應(yīng)用。高邊電流檢測(cè)和內(nèi)置電流設(shè)置電路可使外部元件的數(shù)量最少，并可提供±5%精度的LED電流。在負(fù)載切換和PWM亮度調(diào)節(jié)過程中，滯回控制算法保證了優(yōu)異的輸入電源抑制和快速響應(yīng)。MAX16819具有30%的電感紋波電流，而MAX16820具有10%的紋波電流。這些器件可工作于高達(dá)2MHz的開關(guān)頻率，從而允許使用小型元件。

MAX16819/MAX16820可工作于-40°C至+125°C汽車級(jí)溫度范圍，可提供3mm x 3mm x 0。8mm，6引腳TDFN封裝。

個(gè)人建議200-500Hz PWM灰度頻率調(diào)節(jié)，1-6pcs LED串接最大25W產(chǎn)品設(shè)計(jì)，推薦大約價(jià)格0。5美金左右。

8、美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體LM3401

LM3401是國(guó)半推出的外置MOS大功率LED驅(qū)動(dòng)器，可以設(shè)計(jì)3A以內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電流，輸入電壓最高35V，可以串接10多顆LED。

9、美國(guó)美信集成產(chǎn)品公司MAX16802

MAX16802A/B是高亮度（HB）LED驅(qū)動(dòng)器控制IC，內(nèi)部包含了設(shè)計(jì)一個(gè)寬輸入范圍LED驅(qū)動(dòng)器所需的全部電路，適合通用照明和顯示應(yīng)用。適用于低輸入電壓（10。8V DC至24V DC）LED驅(qū)動(dòng)器。需要精密調(diào)節(jié)LED電流時(shí)，可利用片上的誤差放大器以及精度為1%的基準(zhǔn)。通過低頻PWM亮度調(diào)節(jié)可實(shí)現(xiàn)較寬的亮度調(diào)節(jié)范圍。

MAX16802具有輸入欠壓鎖定（UVLO）特性，可設(shè)置輸入啟動(dòng)電壓，并可確保在電源跌落時(shí)正常工作。MAX16802具有較高滯回電壓的內(nèi)部自舉欠壓鎖定電路，

從而簡(jiǎn)化了離線式LED驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)。MAX16802內(nèi)部沒有這個(gè)自舉電路，可直接由+12V電壓提供偏置電源。內(nèi)部微調(diào)的262kHz固定開關(guān)頻率允許優(yōu)化選擇磁性元件和濾波元件，從而實(shí)現(xiàn)緊湊、高性價(jià)比的LED驅(qū)動(dòng)器。

MAX16802A的最大占空比為50%，MAX16802B的最大占空比為75%。這些器件均采用8引腳μMAX?封裝，可工作在-40°C至+85°C溫度范圍。

個(gè)人建議200-500Hz PWM灰度頻率調(diào)節(jié)，1-6pcs LED串接最大50W產(chǎn)品設(shè)計(jì)，大約價(jià)格1。4美金左右。

10、美國(guó)美信集成產(chǎn)品公司MAX16818

MAX16818脈寬調(diào)制（PWM）型LED驅(qū)動(dòng)控制器采用緊湊封裝，可在使用最少外部元件的情況下提供較大輸出電流。MAX16818非常適合于同步和非同步降壓（buck）拓?fù)?，以及boost、buck-boost、SEPIC和buck LED驅(qū)動(dòng)器架構(gòu)?？梢詫?shí)現(xiàn)高達(dá)20A/μs的快速LED瞬態(tài)電流以及30kHz的亮度調(diào)節(jié)頻率。

該器件采用平均電流模式控制，通過優(yōu)化利用具有最佳電荷和導(dǎo)通電阻特性的MOSFET，甚至在輸出LED電流高達(dá)30A時(shí)也能使對(duì)外部散熱器的需求降到最低。真差分檢測(cè)技術(shù)可以精確控制LED電流。通過外部PWM信號(hào)可以方便的實(shí)現(xiàn)寬范圍亮度調(diào)節(jié)。內(nèi)部穩(wěn)壓器配合簡(jiǎn)單的外部偏壓器件，可以使器件工作在較寬的4。75V至5。5V或7V至28V輸入電壓范圍。開關(guān)頻率范圍較寬，可高達(dá)1。5MHz，允許使用小尺寸的電感和電容。

MAX16818具有延遲180°相位的時(shí)鐘輸出，可用于控制另一個(gè)錯(cuò)相工作的LED驅(qū)動(dòng)器，以減小輸入和輸出濾波電容尺寸并降低紋波電流。MAX16818還提供可編程的打嗝式過流、過壓以及過熱保護(hù)功能。MAX16818ETE+額定工作于擴(kuò)展級(jí)溫度范圍（-40°C至+85°C），而MAX16818ATE+則工作于汽車級(jí)溫度范圍（-40°C至+125°C）。該LED驅(qū)動(dòng)控制器提供帶裸露焊盤的、無鉛、0。8mm厚、5mm x 5mm 28引腳TQFN封裝。

大電流LED驅(qū)動(dòng)控制器IC，輸出電流高達(dá)30A，建議設(shè)計(jì)50-300W超大功率便攜式LED投影儀、LCD TV與顯示器背光、前面板投影儀/背投電視、汽車、公共汽車/卡車外燈、汽車緊急照明與符號(hào)燈，等等產(chǎn)品。