新型大功率LED驅(qū)動(dòng)芯片XLT604及其應(yīng)用

引言

LED以其壽命長且耗電小等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于指示燈、大型看板、掃描儀、傳真機(jī)，手機(jī)、汽車用燈、交通信號(hào)燈等方面。但在照明光源方面，目前的LED因亮度及價(jià)格尚未具備取代其它光源的條件。然而，隨著亮度持續(xù)提升，LED將在不久的將來取代白熱燈與日光燈，且價(jià)格也會(huì)因量產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步而下降，應(yīng)用需求將大幅增加。

1 XLT604芯片的結(jié)構(gòu)功能

XLT604是采用BICMOS工藝設(shè)計(jì)的PWM高效LED驅(qū)動(dòng)控制芯片。它在輸入電壓從8V(DC)到450V (DC)范圍內(nèi)均能有效驅(qū)動(dòng)高亮度LED。該芯片能以高達(dá)300 kHz的固定頻率驅(qū)動(dòng)外部MOS-FET。且其頻率可由外部電阻編程決定。外部高亮LED串可采用恒流方式控制，以保持恒定亮度并增強(qiáng)LED的可靠性，其恒流值可由外部取樣電阻值決定，其變化范圍從幾毫安到1安培。

XLT604驅(qū)動(dòng)的LED可以通過外部控制電壓來線性調(diào)節(jié)其亮度，亦可通過外部低頻PWM方式調(diào)節(jié)LED串的亮度。

XLT604的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。各引腳的主要功能如表1所列。

 
2 XLT604的應(yīng)用電路 

XLT604是可降壓、升壓、升降壓驅(qū)動(dòng)大功率LED串的控制芯片。該芯片既適用于AC輸入，也適用于8～450 V的直流輸入。交流輸入時(shí)，為提高功率因素，可在線路中加入無源功率因素校正電路。XLT604可驅(qū)動(dòng)上百個(gè)LED的串聯(lián)或數(shù)串并聯(lián)，并可通過調(diào)節(jié)恒流值來確保LED的亮度并延長壽命。PWM_D端可采用低頻脈寬調(diào)制的方法調(diào)節(jié)LED亮度，同時(shí)兼作使能端，該端懸空時(shí)，芯片無輸出控制。實(shí)際上，該芯片也可以通過LD端的線性調(diào)壓方式調(diào)節(jié)LED的亮度。圖2所示是XLT604在交直流輸入中的典型應(yīng)用電路。

 
3 電路元器件的參數(shù)設(shè)計(jì)
 
3.1 電路開關(guān)頻率的計(jì)算

開關(guān)頻率決定了電路中電感的大小，大的頻率可以使用較小的電感，但這會(huì)增加電路的損耗。典型的頻率應(yīng)在20～150 kHz左右，歐洲的電壓是230 V，可以用較小的頻率；北美的電壓是120 V，因此選擇100 kHz是一種好的折中方案。電路中的振蕩電阻可以通過下式計(jì)算：

fosc=22000／(Rosc+22)

式中，Rosc的單位為kΩ

3.2 交流輸入電感的設(shè)計(jì)

設(shè)輸入有效值為120 V，Iled為350 mA，fosc為50 kHz，10個(gè)LED的正向壓降Vleds為30V；則：

Vin=120