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主流厂商经典LED驱动芯片原理与优劣势分析

导读: LED器件对LED驱动芯片的要求近乎于苛刻,LED不像普通的白炽灯泡,可以直接连接220V的交流市电。LED是低电压驱动,必须要设计复杂的变换电路,不同用途的LED灯,要配备不同的电源适配器。

  OFweek电子工程网讯:LED驱动芯片,实际上是个PWM控制芯片,在组成电路正常工作后,通过后面电流检测电阻上检测LED的电流而得到的电压反馈到芯片,控制内部的PWM占空比,以适应LED自身特性变化而引起的电流、电压波动,使LED得到的电流保持恒定。

  LED驱动器原理与作用

  LED驱动器是指驱动LED发光或LED模块组件正常工作的电源调整电子器件。由于LED PN结的导通特性决定,它能适应的电源的电压和电流变动范围十分狭窄,稍许偏离就可能无法点亮LED或者发光效率严重降低,或者缩短使用寿命甚至烧毁芯片。现行的工频电源和常见的电池电源均不适合直接供给LED,LED驱动器就是这种可以驱使LED在最佳电压或电流状态下工作的电子组件。

  1、由于LED是特性敏感的半导体器件,又具有负温度特性,LED驱动电源(也叫驱动器)就是在应用过程中对其进行稳定工作状态的保护。

  2、LED器件对驱动电源的要求近乎于苛刻,LED不像普通的白炽灯泡,可以直接连接220V的交流市电。LED是低电压驱动,必须要设计复杂的变换电路,不同用途的LED灯,要配备不同的电源适配器。设计一款好的电源必须要综合考虑效率转换、有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容这些因数,因为电源在整个灯具中的作用就好比像人的心脏一样重要。

  LED驱动器价格

  视其功率大小,一般在10多至100多元之间。当然现在的成本一直在持续降低。

  常见的几款经典LED驱动芯片分析

  为IC设计企业了解市场需要什么样的IC,应该制定什么价位中合适。价格随时会变动只能为参考值。质量和价格是决定是否采用的因数,符合产品设计质量参数要求很重要!价格更重要!

  现在越来越多的IC设计厂家加入了LED设计队伍,设计出众多型号,在此从性能价格比方面详细的谈谈,怎样选择自己合适的IC,哪些IC最合适自己准备设计的产品。

  1、市场褒贬不一的LED驱动IC-AMC7150

  在当时AMC7150还是不错的,我想了想还是提提,它有个很重要的因数就是价格,有不到2元的市场价格,是你采用它的理由。AMC7150目前有几十家可以直接替换的IC型号,价格战会无法避免。

  在设计参数要求不高的低压4-25V产品中可以选择它,基本驱动能力在3W以下应用设计。比如1W串3颗或3W 1颗LED设计是稳定的。

  2、杭州士兰微电子-SB42511

  目前士兰半导体推出新款IC,主要是针对驱动24V驱动6颗LED市场。价格要高于AMC7153优惠于欧美市场IC,适合设计1-6颗LED,输入6-25V输入电压,SOP8封装形式,主要针对目前低端射灯市场。

  3、美国CATALYST公司-CAT4201

  这个IC驱动1-7颗1W LED。效率可达92%,6-28V电压输入范围降压型驱动应用设计。比前面两款IC最大的优势是封装SOT23大小,线路简介,符合目前多数小体积灯杯设计使用要求。

  大阻值范围电流调节,可以电位器宽阻值范围调节亮度,比如设计台灯等产品需要这样时。

  4、欧洲Zetex公司—ZXLD1350

  这颗IC目前市场反应良好,也是SOT23小体积封装,输入7-30V电压降压恒流驱动1-7psc LED,线路简洁实用。设计时Rs要紧靠IC避免供电电压大幅度不动,这样会影响恒流效果。

  总体电子物料成本要略高于前款IC。

  5、国家半导体 LM3402

  LM3402市场反映不错,输入电压范围涵盖整个汽车应用领域,内置MOS管最多可以15颗LED,1-3颗LED是感觉有些贵,5颗以上时性价比很不错。目前接触到的客户工程师评价很高,接受领域比较广线路简洁实用,是国半众多LED驱动IC中间佼佼者。

  6、美国国家半导体 LM3404

  LM3404和LM3402的线路一样,不同的是电流可以达到1A,驱动1-15pcsLED性价比较高。

  上面所列IC规格都是内置MOS管,内置MOS管可以简化线路设计,小体积,降低设计综合成本,故障率也会降低。因其目前IC工艺制成、成本等原因大于1A以上的LED驱动IC需要外置MOS管。在我们日常产品设计中经常会遇到大电流设计,比如5W、10W等更高功率的设计要求,那只能选择外置MOS管的IC才可以。接下来会综合成本推荐几款IC,为广大的工程师朋友选型方便。

  7、美国美信集成产品公司 MAX16819/MAX16820

  MAX16819/MAX16820工作于4。5V至28V输入电压范围,并且有一个5V/10mA片上稳压器。输出电流由高边电流检测电阻调节,专用PWM输入(DIM)可实现宽范围的脉冲式亮度调节。

  MAX16819/MAX16820非常适合需要宽输入电压范围的应用。高边电流检测和内置电流设置电路可使外部元件的数量最少,并可提供±5%精度的LED电流。在负载切换和PWM亮度调节过程中,滞回控制算法保证了优异的输入电源抑制和快速响应。MAX16819具有30%的电感纹波电流,而MAX16820具有10%的纹波电流。这些器件可工作于高达2MHz的开关频率,从而允许使用小型元件。

  MAX16819/MAX16820可工作于-40°C至+125°C汽车级温度范围,可提供3mm x 3mm x 0。8mm,6引脚TDFN封装。

  个人建议200-500Hz PWM灰度频率调节,1-6pcs LED串接最大25W产品设计,推荐大约价格0。5美金左右。

  8、美国国家半导体 LM3401

  LM3401是国半推出的外置MOS大功率LED驱动器,可以设计3A以内的驱动电流,输入电压最高35V,可以串接10多颗LED。

  9、美国美信集成产品公司 MAX16802

  MAX16802A/B是高亮度(HB) LED驱动器控制IC,内部包含了设计一个宽输入范围LED驱动器所需的全部电路,适合通用照明和显示应用。适用于低输入电压(10。8V DC至24V DC) LED驱动器。需要精密调节LED电流时,可利用片上的误差放大器以及精度为1%的基准。通过低频PWM亮度调节可实现较宽的亮度调节范围。

  MAX16802 具有输入欠压锁定(UVLO)特性,可设置输入启动电压,并可确保在电源跌落时正常工作。MAX16802具有较高滞回电压的内部自举欠压锁定电路,

  从而简化了离线式LED驱动器的设计。MAX16802内部没有这个自举电路,可直接由+12V电压提供偏置电源。内部微调的262kHz固定开关频率允许优化选择磁性元件和滤波元件,从而实现紧凑、高性价比的LED驱动器。

  MAX16802A的最大占空比为50%,MAX16802B的最大占空比为75%。这些器件均采用8引脚μMAX?封装,可工作在-40°C至+85°C温度范围。

  个人建议200-500Hz PWM灰度频率调节,1-6pcs LED串接最大50W产品设计,大约价格1。4美金左右。

  10、美国美信集成产品公司 MAX16818

  MAX16818脉宽调制(PWM)型LED驱动控制器采用紧凑封装,可在使用最少外部元件的情况下提供较大输出电流。MAX16818非常适合于同步和非同步降压(buck)拓扑,以及boost、buck-boost、SEPIC和buck LED驱动器架构。可以实现高达20A/μs的快速LED瞬态电流以及30kHz的亮度调节频率。

  该器件采用平均电流模式控制,通过优化利用具有最佳电荷和导通电阻特性的MOSFET,甚至在输出LED电流高达30A时也能使对外部散热器的需求降到最低。真差分检测技术可以精确控制LED电流。通过外部PWM信号可以方便的实现宽范围亮度调节。内部稳压器配合简单的外部偏压器件,可以使器件工作在较宽的4。75V至5。5V或7V至28V输入电压范围。开关频率范围较宽,可高达1。5MHz,允许使用小尺寸的电感和电容。

  MAX16818具有延迟180°相位的时钟输出,可用于控制另一个错相工作的LED驱动器,以减小输入和输出滤波电容尺寸并降低纹波电流。MAX16818还提供可编程的打嗝式过流、过压以及过热保护功能。MAX16818ETE+额定工作于扩展级温度范围(-40°C至+85°C),而MAX16818ATE+则工作于汽车级温度范围(-40°C至+125°C)。该LED驱动控制器提供带裸露焊盘的、无铅、0。8mm厚、5mm x 5mm 28引脚TQFN封装。

  大电流LED驱动控制器IC,输出电流高达30A,建议设计50-300W超大功率便携式LED投影仪、LCD TV与显示器背光、前面板投影仪/背投电视、汽车、公共汽车/卡车外灯、汽车紧急照明与符号灯,等等产品。

责任编辑:Alvin
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