LED恒流驅動精準控製
發布時間:2011-10-06
中心議題:
- LED恒流驅動精準控製方法
解決方案:
- LED分布式恒流驅動原理
- 軟、硬結合的精度控製思路
- 提升LED驅動效率的設計新法
本文討論LED恒流驅動精準控製,講述不同的驅動在不同應用中的區別,包括分布式恒流驅動原理介紹,軟、硬結合的精度控製思路,以及提升LED驅動效率的設計新法。LED為電流驅動型器件,包括光效率、電源效率、散熱和產品亮度等在內的許多參數,都受到精準控製LED驅動電流的影響。
分布式恒流驅動原理介紹
在以往的白熾燈和節能燈市場,大公司所形成的規格有限的主流燈具型號, LED很難再繼續遵守。LEDyoutadeyingyonglinghuoxing,zairihoudeshejizhonghuidailaijiaoduodedianyuanguige。womenyaobimianguoduodedianyuanguige,bugeirihouliangchandailaizhuduozhangai。benzhezaibuxianzhishejilinghuoxingtongshi,hainengjiangujinliangshaodedianyuanshejiguigedesilu,womentichulefenbushihengliujiagou。
分布式恒流的原理在於,在各並聯支路點均設立獨立恒流源,以管理、維持、控製支路與支路、支(zhi)路(lu)與(yu)整(zheng)體(ti)線(xian)路(lu)的(de)穩(wen)定(ding)。分(fen)布(bu)式(shi)恒(heng)流(liu)電(dian)路(lu)在(zai)使(shi)用(yong)上(shang)可(ke)視(shi)為(wei)一(yi)個(ge)完(wan)整(zheng)的(de)線(xian)路(lu)結(jie)構(gou),而(er)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)是(shi)分(fen)布(bu)在(zai)線(xian)路(lu)各(ge)節(jie)點(dian)的(de),是(shi)一(yi)個(ge)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)恒(heng)流(liu)控(kong)製(zhi)並(bing)能(neng)相(xiang)互(hu)通(tong)訊(xun)的(de)電(dian)路(lu)結(jie)構(gou)。分(fen)布(bu)式(shi)恒(heng)流(liu)設(she)計(ji)LED產品,有著非常高的產品穩定性以及獨有的設計優勢。
在當前,LED產(chan)品(pin)宣(xuan)稱(cheng)與(yu)實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)有(you)較(jiao)大(da)的(de)差(cha)距(ju)。在(zai)驅(qu)動(dong)線(xian)路(lu)設(she)計(ji)技(ji)術(shu)積(ji)累(lei)有(you)限(xian)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),用(yong)評(ping)估(gu)產(chan)品(pin)壽(shou)命(ming)的(de)方(fang)法(fa)來(lai)衡(heng)量(liang)實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming),容(rong)易(yi)造(zao)成(cheng)誤(wu)差(cha)。而(er)驅(qu)動(dong)線(xian)路(lu)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)將(jiang)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)產(chan)品(pin)整(zheng)體(ti)穩(wen)定(ding)。

分布式恒流技術有高可靠性的原因在於,讓AC電源部分繼續沿用傳統開關電源,采用恒壓的供電模式。開關電源技術積累會給LED電源設計創造品質條件。在同一功率電源規格下,不用再開發新的電源型號,功率可向下兼容,大大減少電源規格,提高電源統一性。
軟、硬結合的精度控製思路
在zai日ri常chang驅qu動dong電dian源yuan設she計ji中zhong,周zhou邊bian器qi件jian累lei計ji誤wu差cha處chu理li起qi來lai很hen是shi棘ji手shou,導dao致zhi驅qu動dong電dian源yuan參can數shu離li設she計ji初chu衷zhong相xiang差cha甚shen遠yuan。恒heng流liu驅qu動dong需xu要yao電dian流liu檢jian測ce,通tong常chang做zuo法fa是shi在zai支zhi路lu中zhong串chuan接jie毫hao偶ou電dian阻zu獲huo取qu回hui授shou信xin息xi,要yao達da到dao高gao的de效xiao率lv,電dian阻zu值zhi會hui越yue小xiao,過guo小xiao的de毫hao偶ou電dian阻zu給gei生sheng產chan、測試都帶來不便,一般的儀器無法驗證到正確值,生產過程也會影響到精度,電阻方式設定電流是固定方式,調整並不方便。
軟、硬件結合方式將開啟LED應用技術的飛躍。LED恒流精度值軟件化,可大幅提升LED應用的靈活性。恒流驅動器電流設定軟件化實際上就是在IC內(nei)部(bu)設(she)立(li)寄(ji)存(cun)器(qi),根(gen)據(ju)實(shi)際(ji)產(chan)品(pin)應(ying)用(yong)存(cun)儲(chu)的(de)方(fang)式(shi)設(she)置(zhi)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)大(da)小(xiao),這(zhe)一(yi)切(qie)都(dou)是(shi)軟(ruan)件(jian)化(hua)過(guo)程(cheng),不(bu)需(xu)要(yao)更(geng)改(gai)線(xian)路(lu)設(she)計(ji)。可(ke)通(tong)過(guo)微(wei)機(ji)操(cao)作(zuo)軟(ruan)件(jian),用(yong)直(zhi)觀(guan)的(de)數(shu)字(zi)寫(xie)入(ru)完(wan)成(cheng)電(dian)路(lu)電(dian)流(liu)設(she)定(ding)。
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驅動線路周邊零器件,這是我們的目標。周邊零器件不會帶來設計器件參數誤差累計,從而大幅提高恒流的精度。
我國的IC製造工藝目前不能滿足LED驅動精度要求,但是我們可以用新技術、新辦法達到世界頂級恒流精度水平。驅動精準控製便是其中一種方法。
zaijinxingqudongjingzhunkongzhishi,shouxianyaokanshejimudeshishenme?shianzhaozuigaoguangxiao,haishianzhaodengjudeyizhixingsheji?ruguojinxianyuqudongdianliudejingzhun,shijishangshihenrongyizuodaode。liruqudongdianliuwendingzhunque,huosuiwendubianhuayoubaohudeng。danzaikehukanlaibingbujinxianyuzhexie。kehuyaoqiugexiangcanshudounengfuheyaoqiu,biruchanpindeyizhixing、效(xiao)率(lv)等(deng)。對(dui)於(yu)客(ke)戶(hu)的(de)這(zhe)些(xie)要(yao)求(qiu),我(wo)們(men)需(xu)要(yao)在(zai)設(she)計(ji)驅(qu)動(dong)上(shang)下(xia)功(gong)夫(fu)。歸(gui)根(gen)結(jie)底(di)還(hai)是(shi)怎(zen)樣(yang)控(kong)製(zhi)精(jing)準(zhun)度(du),並(bing)最(zui)終(zhong)按(an)照(zhao)我(wo)們(men)的(de)設(she)計(ji)意(yi)圖(tu)來(lai)調(tiao)整(zheng)電(dian)流(liu),提(ti)高(gao)產(chan)品(pin)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)。
為了達到上述目的,我們可以通過在精細化的恒流輸出範圍內,均等的劃分若幹等級,並將每階電流數字化描述,驅動IC讀取對應數字並執行相應電流值來實現。可以選擇內置非易失性E2PROM。相信任何寄存器都能完成其任務,可按照應用需要和工藝允許的條件,決定存儲器的類型選擇。
dianliujiedehuafenyushejikeyinshichangdebutongeryousuoqubie。fenbushihengliuneizhijicunqihou,dianliuzhihuafenhuimibugongyishangdejingdubuzu。yinzhizaogongyiyuanyinshuchudianliuzongshiyouwucha,ruanjianhuahoujiangyincierdedaogaishan。
長運通的驅動ICzaichuchangshi,kegenjukehudebutongxuqiu,tigongbutongdedianliushuchuzhi,mianchupiliangxiaozhunguocheng。xiaoyongliangdekehuhaiketongguofuzengdeweijiruanjianzixinggaixiedianliuzhi。ciwai,kehuhaikeyitongguochanpinshejijiekoulaigenjuxuqiugaibianchanpindeliangdu,bingzainianjiuhou,yinLED光衰減或根據現實使用情況,再次確定驅動電流值及用途。
提升驅動效率的設計新法
AC電源驅動LED在單串接支路是可行的,可是單串接隻是LED驅動應用中很少一部分,大多應用有並聯情況。在有並聯LED驅動的情況下,整體恒流設計中的支路LED並不一定工作在恒流狀態,整個產品LED電流是相互影響的。通常,在小電流設計中選擇並聯使用,這是因為小電流產品不會立即受影響而損壞,但隱患是仍然存在的。
在大電流設計者中,例如LED路燈設計,設計者不會將多路LED直接並聯上去,因為這樣危險會立刻發生。通常的做法是,先恒壓再DC恒流,通過這兩級設計完成。我們知道DC驅動效率是在合理的電壓和負載條件下,那麼如何保證負載LED數量或LED隨溫度變化都在合理的範圍內?怎樣靈活的讓客戶變更LED驅動數量?解決以上問題需要設計AC到DC恒流的回授機製,但到目前為止並不具備該技術條件。
長運通采用了另外一種做法:gaigongsidefenbushihengliuqudongqi,nengtigongguangouqudongnengli,qizhongyigezhilukezuoweiquanbuzhiludedaibiao。fenbushihengliuzhiluxianghukeyitongxun,shixianzishiyingdeliandongjizhi,tongshijianrongkongzhi、數據讀寫接口功能。此外,周邊設計零器件化,電源輸出電壓與負載阻抗匹配,從而實現恒流源與光源集成。

目前,AC電源結合控製方式主要包括以下幾種:1.原邊反饋電源。該技術用於小功率LED燈具驅動,用原有原邊反饋充電器開關電源移植而來。這部分AC驅動沒有因LED應用而改變規格,有著諸多的型號供選擇。除體積受限外,設計上與開關電源沒有本質區別,借用到LED也算合理;2.大功率隔離照明電源。該技術中,LED驅動全部是采用開關電源而設計,任何公司到目前為止都沒有推出針對LED專用AC驅動器件,隔離電源就是開關電源。基本可以斷言開關電源就是LED-AC驅動,也是主要的應用方式之一;3.非隔離LED驅動電源。非隔離LED驅動推出較多針對性電源技術,是值得肯定的,是LED電源一個方向。隔離安全主要取決於與外殼爬電間隙設計,並沒有規定LED電源一定要隔離設計,也沒有限製輸出電壓值。關鍵是采用哪種隔離更安全。非隔離有驅動效率高等優點,結合結構也能設計出優質、安全、高效的LED產品;4.可控矽調光兼容性電源。該技術應用特殊,數量受限,屬於過渡性技術。
在目前主流AC電源市場中,重點是前三項。其中非隔離技術發展較快。而前兩項隔離LED驅動設計,均是移植開關電源芯片,本質上沒有脫離開關電源原有模式。雖然各公司的諸的專家學者都在致力於LED照明電源研究,但目前技術依然停留在開關電源階段。為此LED照明電源主要研究的重點應該放在次級DC部分,將恒壓開關電源與分布式恒流技術結合。
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