线性LED驱动IC对比:盘点几款大功率LED线性驱动
【导读】如果你认为线性功率IC功耗太大,不好用,技术落后,那么你就错了!本文将几款IC与高速转换型DC-DC类型IC进行对比分析,讲解线性功率器件IC设计的一些注意要点,并盘点了几款线性恒流IC以方便大家选型。 线性LED驱动IC您了解多少?提起线性功率IC,大家都认为功耗太大,不好用,比较落后的技术了。郑重的回答你,你错了!
三端稳压器78**系列广泛的应用,没有哪一款开关型DC-DC型号的IC用量有可能超过它,这是为什么?大家可能说是:价格低、稳定可靠、技术成熟;那DC-DC呢?效率高。你只说对了一半,线性功率IC不但有前面几项优点,更一样效率高也可以做到体积小巧。
台湾有家公司叫点晶科技,成立20多年以来,先后推出LED驱动应用IC上百款,基本全都是线性恒流驱动。你想知道这是为什么吗?
接下来我们对几款IC进行对比分析,线性功率器件IC设计要注意哪些要点,是怎样胜过高速转换型DC-DC类型IC的!
一、线路比较
上图是两种驱动方式的线路图,现在比较下两种方式的工作过程。 1、当电压合适时:
电压合适是指供电电压幅值与LEDVf值加上线路的工作电压基本符合。 图1电流经过电感→LED→MOSFET→R;放电回路是,电感→LED→D1;图2电流流经LED→MOSFET→恒流源。
功耗及提高转换效率主要是看线路中的内阻大小,从线路上来看图1会大于图2,图2的方式MOS管和恒流源整个压差可以做到200mV,图1电阻反馈电压都有可能会超过这个电压。单就MOS管来说,都是在做开关使用,需要的压差及相关条件是相同的,功耗相等。 2、当电压超过线路需要的幅值时:
当线路电压超过线路需要的幅值时,图1的设计优点会显现出来,也是线路设计初衷。线路根据反馈电压比较高速开关MOS管,关闭时电感放电回路会维持LED电流;图2超过的电压会加到MOSFET上面,功耗会增加大于图1线路。 3、EMI,干扰问题
图1需要高速开关恒流驱动,开关频率会影响其它线路工作,PCB布线要注意相互干扰问题,在选取驱动线路时避免与产品上面的线路工作在一个频率点上。图2线路不会有这个问题。 4、灰度问题
图1线路PWM是与反馈电压信号叠加出来的,在关闭MOS管时,电感还会有电流流过,会影响到灰度的表现,设计时只能PWM时间远远小于L1放电时间。要提高灰度表现,就需要减小电感量,从而减小放电时间提高线路的开关频率,这样会增加线路干扰的程度,恒流精度也会降低。
图2线路开关方式驱动LED可以直接表现灰度,可以做到16位灰度65536级灰度。目前高灰阶LED屏幕都不会选用图1线路设计。 二、线路功耗问题所在
从上面的分析可以看出,线性驱动有很多优势,只是在电压高于实际应用电压时功耗会增大,在众多的应用领域线性驱动是不可取代的。
主要问题不是线路本身,而是供电方式造成的。一般我们设计产品因其成本问题不会新开发开关电源,选取现有电源基本没有合适的,开关电源受标称值所限,有5V、12V、15V、24V、36V等等,标称值是长期以来市场形成的,电源做成什么电压范围都可以,只是开关电源厂家目前还没有眼光看到这个市场。 因其LEDVf值不同,生产出双组电压输出比较合适,例如:3。3V与5V、5V与8V、7V与12V、9V与14V、12V与18V、14V与24V等电压组合,电流目前还是1W的效率最高,多颗组合是今后的方向,R、G、B单路500mA比较合适。
有这样的电源使用线性IC驱动你觉得还有问题吗。 线性IC设计要点:
在实际产品设计时,往往供电电压总不会符合我们的要求,LED正向电压Vf值每个公司也不一样,串联的LED个数会随工程需要随意变化,产品量产数量不大开关电源也不方便更换,可以使用以下设计线路来解决此问题。
如下图:
可以检测A点电压来判断供电电压是否合适,使线性驱动线路始终工作在合适的电压范围当中。UV输出讯号反馈到电源部分,供电电压自适应LED正向电压Vf值,LED串接个数也将会自动适应。
参考设计可以应用到我们线路设计当中,也可以应用到LED高串接IC设计中。目前市场上的LED恒流IC多适应能力不强,LED串接个数的改变同时也要修改参考检测电阻阻值,这样对产品量产不方便。 推荐几款线性恒流IC方便大家选型:
大功率LED线性驱动推荐之一:DD311
你需要优异的LED灰度表现能力,那就请你必须选择线性IC驱动;你是设计低压小功率LED线路,请你最好选择线性IC驱动;在可以提供合适驱动电压的场合,强烈建议你使用线性LED驱动IC。
DD311是有客户抱怨发热量较大,我想看了上面的解释可以明白发热原因所在,从近几年的市场推广来看接受的厂家还是越来越多,也有较好的市场口碑。如果您是一位IC设计者,会知道设计好恒流源也是不容易的,有不少企业在设计、制成工艺方面在不懈努力。其中台湾聚积、点晶两家公司占大陆LED领域90%的线性恒流驱动IC市场,每年有2亿多人民币销售额。
DD311是一单通道输出的LED恒流驱动器,内建电流镜与电流开关组件,是专为驱动大功率LED而设计的芯片。DD311可驱动高达1安培的沈入电流(sinkcurrent),并可透过调整参考输入电流(IREF)来任意设定输出电流的大小。输出电流值约为100倍的IREF,IREF可由调整外挂电阻或偏压(bias)电压来设定。微调或使能偏压电压可校正LED间的亮度不一或实现多颗LED间整体亮度同时调整。
这样的设计理念,1:100的电流关系,如果您的前级提供的是一个电流信号,这颗IC将会很好的利用。
芯片的输出端可承受高达36V的电压,支持10多颗大功率LED的串接应用。内建输出使能端(Enable),可PWM控制轻易地实现大功率LED的256级高灰阶应用,接受1MHz刷新速度。
上图是应用参考设计,线路简洁。耐压36V是指2脚OUT端口;在高于5V电压供电时1、5脚需要电阻分压供电,4-5V最合适,VCC有波动时最好分压再增加稳压二极管稳压。虽然价格反应有些高,在您了解到它的灰度表现能力和不需要外置MOS时,基本还是会接受。
大功率LED线性驱动推荐之二:DD312
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