LED照明驅動IC的正確選用
在LED照明領域,為體現(xiàn)出LED燈節(jié)能和長壽命的特點,正確選擇LED驅動IC至關重要。沒有好的驅動IC的匹配,LED照明的優(yōu)勢無法體現(xiàn)出來。那么在選用LED驅動IC時,應該注意哪些性能指標和使用方法嗎?
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/169159.htmLED照明燈具在近期得到飛躍的發(fā)展,LED作為綠色環(huán)保的清潔光源得到廣泛的認可。LED光源使用壽命長、節(jié)能省電、應用簡單方便、使用成本低,因而在家庭照明都將得到海量的應用,歐司朗光學半導體公司2008年調查統(tǒng)計,全球每年家庭照明燈座出貨量約為500億個。
LED光源的技術日趨成熟,每瓦發(fā)光流明迅速增長,促使其逐年遞減降價。以1W LED光源為例,2008年春的價格已是2006年春的價格三分之一,2009年春將降至2006年的四分之一。
LED綠色燈具的海量市場和持續(xù)穩(wěn)定數(shù)年增長需求將是集成電路行業(yè)繼VCD、DVD、手機、MP3之后的消費電子市場的超級海嘯!
LED燈具的高節(jié)能、長壽命、利環(huán)保的優(yōu)越性能獲得普遍的公認。
1. LED高節(jié)能:直流驅動,超低功耗(單管0.03~1W)電光功率轉換接近100%,相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上。
2. LED長壽命:LED光源被稱為長壽燈。固體冷光源,環(huán)氧樹脂封裝,燈體內也沒有松動的部分,不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰快等缺點,使用壽命可達5萬到10萬小時,比傳統(tǒng)光源壽命長10倍以上。
3. LED利環(huán)保:LED是一種綠色光源,環(huán)保效益更佳。光譜中沒有紫外線和紅外線,熱量低和無頻閃,無輻射,而且廢棄物可回收,沒有污染不含汞元素,冷光源,可以安全觸摸,屬于典型的綠色照明光源。
LED光源工作特點
照明用LED光源的VF電壓都很低,一般情況下為2.75~3.8V,IF一般為15~1,400mA。因此,LED驅動IC的輸出電壓是VFxN或VFx1, IF保持恒流在15~1,400mA。LED燈具使用的LED光源有小功率(IF為15~20mA)和大功率(IF大于200mA)二種。小功率LED多用做制作LED日光燈、裝飾燈、格柵燈。大功率LED被用來做家庭照明燈、射燈、水底燈、洗墻燈、路燈、隧道燈、汽車工作燈等。功率LED光源是低電壓、大電流驅動的器件,其發(fā)光強度由流過LED的電流大小決定。電流過大會引起LED光衰減,電流過小會影響LED的發(fā)光強度。因此,LED的驅動需要提供恒流電源,以保證大功率LED使用的安全性,同時達到理想的發(fā)光強度。在LED照明領域,為體現(xiàn)出LED燈節(jié)能和長壽命的特點,正確選擇LED驅動IC至關重要。沒有好的驅動IC的匹配,LED照明的優(yōu)勢無法體現(xiàn)出來。
LED燈具對低壓驅動芯片的要求
1. 驅動芯片的標稱輸入電壓范圍應當滿足直流8~40V,以覆蓋較廣的應用需要。耐壓能力最好大于45V。當輸入為交流12V或24 V時,簡單的橋式整流器輸出電壓會隨電網電壓波動,特別是當電壓偏高時,輸出直流電壓也會偏高。如果驅動IC沒有寬的輸入電壓范圍,往往會在電網電壓升高時會被擊穿,從而燒毀LED光源。
2. 驅動芯片的標稱輸出電流要求大于1.2~1.5A。作為照明用的LED光源,1W功率的LED光源的標稱工作電流為350mA,3W功率的LED光源的標稱工作電流為700mA。功率大的LED光源的需要更大電流,因此LED照明燈具選用的驅動IC必須有足夠的電流輸出,設計產品時也必須使驅動IC工作在滿負荷輸出的70~90%的最佳工作區(qū)域。使用滿負荷輸出電流的驅動IC在燈具狹小空間散熱不暢,容易導致燈具發(fā)生疲勞和早期失效。
3. 驅動芯片的輸出電流必須保持恒定,這樣LED才能穩(wěn)定發(fā)光,不會閃爍。同一批驅動芯片在同等條件下使用,其輸出電流大小要盡可能一致,也就是離散性要小,這樣在大批量自動化生產線上生產時才能保證有效和有序性。對于輸出電流有一定離散性的驅動芯片,必選在出廠或投入生產線前進行分檔挑選,調整PCB板上電流設定電阻的阻值大小,使之生產的LED燈具恒流驅動板對同類LED光源的發(fā)光亮度一致,以保持最終產品的一致性。
4. 驅動芯片的封裝應有利于驅動芯片管芯的快速散熱,如將裸片直接綁定在銅板上,并有一個引腳直接延伸到封裝外,以便于直接焊接在PCB板的銅箔上迅速導熱(圖)。如果在類似4X4mm的芯片上要長時間通過300~1,000mA電流,則必然產生功耗并發(fā)熱,因此,芯片本身的物理散熱結構也非常重要。
5. 驅動芯片抗EMI、噪聲和耐高壓的能力也關系到整個LED燈具產品能否順利通過CE、UL等認證,因此在設計驅動芯片時就要選用先進的拓樸結構和高壓生產工藝。
6. 驅動芯片的自身功耗要求小于0.5W,開關工作頻率要求大于120Hz,以免發(fā)生工頻干擾產生可見閃爍。
總之,LED綠色照明促使驅動芯片向創(chuàng)新設計發(fā)展。LED燈具照明離不開驅動芯片,因此需要多功能LED光源驅動IC。如果LED燈具選用36V以下的交流電源,可以考慮非隔離供電;如果選用220V和100V交流電源,則應考慮隔離供電。直接使用交流100~220V的驅動芯片,因應用對體積的苛求要求,在技術上還有更高的要求、更大的難度,目前各國都在努力開發(fā)中。LED燈具的海量需求市場給所有集成電路設計公司再次成功的機會,如果能快速轉型,早出產品,則贏的機會多多。
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