小功率LED恒流源驅(qū)動(dòng)方案

1、小功率小功率LEDLED恒流源驅(qū)動(dòng)方案介紹恒流源驅(qū)動(dòng)方案介紹華潤(rùn)華晶微電子有限公司主要內(nèi)容主要內(nèi)容方案優(yōu)缺點(diǎn)方案原理介紹方案中各器件的介紹 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1、電流負(fù)溫度特性，對(duì)、電流負(fù)溫度特性，對(duì)LED起到保護(hù)作用。起到保護(hù)作用。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)2、核心器件可靠性強(qiáng)，、核心器件可靠性強(qiáng)，ESD8KV，開關(guān)實(shí)驗(yàn)，開關(guān)實(shí)驗(yàn)4萬(wàn)次。萬(wàn)次。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)3、不另加保護(hù)線路時(shí)有、不另加保護(hù)線路時(shí)有500V的抗浪涌電壓能力。的抗浪涌電壓能力。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)4、所用元器件少，無(wú)需電感變壓器，體積小。、所用元器件少，無(wú)需電感變壓器，體積小。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)1、高效率和高功率因素?zé)o法兼顧。、高效率和高功率因素?zé)o法兼顧。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)2、器件

2、發(fā)熱量大，相比常規(guī)的電源，散熱成本要增加。、器件發(fā)熱量大，相比常規(guī)的電源，散熱成本要增加。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)3、設(shè)計(jì)應(yīng)用有局限，靈活性小。、設(shè)計(jì)應(yīng)用有局限，靈活性小。 方案優(yōu)缺點(diǎn)方案優(yōu)缺點(diǎn) 方案一 原理圖 方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】 220V220V交流輸入，橋堆整流，經(jīng)過(guò)恒流二極管（交流輸入，橋堆整流，經(jīng)過(guò)恒流二極管（CRDCRD）輸出穩(wěn)定的直流電流，驅(qū)動(dòng)）輸出穩(wěn)定的直流電流，驅(qū)動(dòng)80888088顆顆3.3V3.3V的的LEDLED或者或者5 5顆顆50V50V的高壓的高壓LEDLED燈珠，負(fù)載回路的電流為燈珠，負(fù)載回路的電流為CRDCRD的輸出電流。線路發(fā)的輸出電流。線路發(fā)光效率

3、近光效率近90%90%，無(wú)需變壓器，所用電子元器件極少，可大大降低成本、縮短生產(chǎn)流程。，無(wú)需變壓器，所用電子元器件極少，可大大降低成本、縮短生產(chǎn)流程。 輸入電壓范圍：輸入電壓范圍：180260V180260V。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:8-Jun-2012 Sheet of File:d:我的文檔桌面CRD方案PPTcrd.DdbDrawn By:CRDAC220VBAI=ICRDLED電源部分（電源部分（A）主要器件為主要器件為 1只整流橋，只整流橋，1只只4.7uF/400V的電解電容，的電解電容，1只只1719mA的

4、恒流二極管。的恒流二極管。光源部分（光源部分（B）主要器件為主要器件為5只高壓只高壓LED（VF為為4556V）。）。方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】光源板，五顆高壓LED串聯(lián) 電源板 1719mA的恒流二極管 方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】工作波形 工作波形說(shuō)明：工作波形說(shuō)明：CH1為恒流二極管之前的電壓波形，有為恒流二極管之前的電壓波形，有V=30V的紋波。的紋波。CH2為恒流二極管之后的電壓波形，當(dāng)為恒流二極管之后的電壓波形，當(dāng)V=30V的紋波經(jīng)過(guò)恒流二極管后，輸出成的紋波經(jīng)過(guò)恒流二極管后，輸出成了穩(wěn)定的直流電壓驅(qū)動(dòng)了

5、穩(wěn)定的直流電壓驅(qū)動(dòng)LED，LED即處在非常穩(wěn)定的直流電壓下工作。即處在非常穩(wěn)定的直流電壓下工作。CH3為負(fù)載回路的電流波形，電流非常穩(wěn)定，是很純凈的直流電流，為負(fù)載回路的電流波形，電流非常穩(wěn)定，是很純凈的直流電流，LED在恒流環(huán)在恒流環(huán)境下工作。境下工作。CH1123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:8-Jun-2012 Sheet of File:d:我的文檔桌面CRD方案PPTcrd.DdbDrawn By:CRDAC220VBAI=ICRDLED 推薦值（典型值20mA回路的應(yīng)用）方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】 該方

6、案電壓浪涌能力測(cè)試220V輸入加輸入加70V浪涌電壓，相位浪涌電壓，相位90度度220V輸入加輸入加110V浪涌電壓，相位浪涌電壓，相位90度度注：注：CH1為恒流二極管之前的電壓波形為恒流二極管之前的電壓波形 浪涌電壓脈寬浪涌電壓脈寬16ms CH2為恒流二極管之后的電壓波形為恒流二極管之后的電壓波形 浪涌電壓脈寬浪涌電壓脈寬16ms方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】 該方案電壓浪涌能力測(cè)試220V輸入加輸入加150V浪涌電壓，相位浪涌電壓，相位90度度220V輸入加輸入加300V浪涌電壓，相位浪涌電壓，相位90度度注：注：CH1為恒流二極管之前的電壓波形為恒流二極管之前的電壓波形

7、 浪涌電壓脈寬浪涌電壓脈寬16ms CH2為恒流二極管之后的電壓波形為恒流二極管之后的電壓波形 浪涌電壓脈寬浪涌電壓脈寬16ms方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】 該方案電壓浪涌能力測(cè)試 結(jié)論：該方案有一定的抗浪涌能力，當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)，高出的電壓被恒流結(jié)論：該方案有一定的抗浪涌能力，當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)，高出的電壓被恒流二極管吸收，轉(zhuǎn)化成熱量，從而保護(hù)了回路當(dāng)中的二極管吸收，轉(zhuǎn)化成熱量，從而保護(hù)了回路當(dāng)中的LED發(fā)光二極管。發(fā)光二極管。 從該試驗(yàn)當(dāng)中可以看出，從該試驗(yàn)當(dāng)中可以看出，CRD耐壓越高，抗浪涌能力則越強(qiáng)。華晶該套工藝耐壓越高，抗浪涌能力則越強(qiáng)。華晶該套工藝制造出來(lái)的高耐壓的制

8、造出來(lái)的高耐壓的CRD給這套方案的可靠性上給予了強(qiáng)有力的支持。給這套方案的可靠性上給予了強(qiáng)有力的支持。方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】工作電壓瞬態(tài)電流穩(wěn)定電流功率功率因素CRD溫度電容溫度LED溫度燈殼溫度180V14mA17mA3.6W0.4664.961.270.147.9190V18mA18mA4.7W0.5077.169.173.849.1200V18mA18mA5.1W0.4686.474.374.749.8210V18mA18mA5.4W0.4894.878.775.751.4220V18mA18mA5.6W0.46103.1

9、83.476.451.6230V18mA18mA5.9W0.45111.388.077.453.0240V18mA17mA6.1W0.45119.592.878.854.1250V18mA17mA6.5W0.45126.896.679.554.2260V18mA18mA6.7W0.45136.6102.881.754.9測(cè)試數(shù)據(jù) 該方案的拓展應(yīng)用電路 應(yīng)用靈活，可以對(duì)應(yīng)用線路進(jìn)行拓展，滿足不同的功率要求，多顆恒流二極管應(yīng)用靈活，可以對(duì)應(yīng)用線路進(jìn)行拓展，滿足不同的功率要求，多顆恒流二極管并聯(lián)可以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)可以實(shí)現(xiàn)I=I1+I2+I3。方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】123456ABCD

10、654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:8-Jun-2012 Sheet of File:d:我的文檔桌面CRD方案PPTcrd.DdbDrawn By:220V123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:8-Jun-2012 Sheet of File:d:我的文檔桌面CRD方案PPTcrd.DdbDrawn By:LED1LED2LEDnI1I2I3 該方案的拓展應(yīng)用1.2米米T8日光燈，采用日光燈，采用3并并85串，串，20uF/400V電容電容方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】 方案二

11、原理圖 方案原理介紹【方案二】方案原理介紹【方案二】 220V220V交流輸入，經(jīng)過(guò)整流后為交流輸入，經(jīng)過(guò)整流后為100Hz100Hz的交流電壓，然后通過(guò)的交流電壓，然后通過(guò)CRDCRD，驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)4 4顆高壓顆高壓的的LEDLED或或62686268顆顆3.3V3.3V的的LEDLED燈珠。負(fù)載回路的電流約為燈珠。負(fù)載回路的電流約為CRDCRD輸出電流值的一半。該方輸出電流值的一半。該方案功率因素案功率因素0.90.9以上，無(wú)需變壓器，所用電子元器件極少，成本低廉。以上，無(wú)需變壓器，所用電子元器件極少，成本低廉。 輸入電壓范圍：輸入電壓范圍：180250V180250V。123456ABCD

12、654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:8-Jun-2012 Sheet of File:d:我的文檔桌面CRD方案PPTcrd.DdbDrawn By:CRDLEDAC220VBAI=1/2ICRD電源部分（電源部分（A）主要器件為主要器件為 1只整流橋，只整流橋，1只只4043mA的恒流二極管。的恒流二極管。光源部分（光源部分（B）主要器件為主要器件為4只高壓只高壓LED（VF為為4556V）。）。方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案二】方案原理介紹【方案二】光源板，四顆高壓LED串聯(lián) 電源板 4043mA的恒流二極管 方案原

13、理介紹【方案二】方案原理介紹【方案二】工作波形 工作波形說(shuō)明：工作波形說(shuō)明：CH1為恒流二極管之前的電壓波形，有為恒流二極管之前的電壓波形，有V=320V，f=100HZ的正弦波。的正弦波。CH2為恒流二極管之后的電壓波形，有一個(gè)削頂?shù)恼也?。為恒流二極管之后的電壓波形，有一個(gè)削頂?shù)恼也āH3為負(fù)載回路的電流波形，該方案為負(fù)載回路的電流波形，該方案LED不是恒亮的，不是恒亮的，LED即處在即處在“開開-關(guān)關(guān)-開開-關(guān)關(guān)”的狀態(tài)，但電流有效值是一個(gè)恒定的值。的狀態(tài)，但電流有效值是一個(gè)恒定的值。CH1123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDat

14、e:8-Jun-2012 Sheet of File:d:我的文檔桌面CRD方案PPTcrd.DdbDrawn By:CRDLEDAC220VBAI=1/2ICRD 推薦值（典型值20mA回路的應(yīng)用）方案原理介紹【方案二】方案原理介紹【方案二】方案原理介紹【方案二】方案原理介紹【方案二】測(cè)試數(shù)據(jù) 工作電壓瞬態(tài)電流穩(wěn)定電流功率功率因素CRD溫度橋溫度LED溫度燈殼溫度180V18mA18mA4.2W0.9077.972.170.251.7190V19mA19mA4.7W0.9286.578.873.153.9200V20mA19mA5.1W0.9394.785.175.155.6210V21mA

15、20mA5.5W0.95102.391.177.257.3220V22mA20mA6.0W0.96109.796.979.159.1230V22mA20mA6.2W0.96116.6102.480.961.0240V22mA21mA6.7W0.96126.1110.584.063.6250V25mA23mA8.0W0.97133.8117.288.367.0 該方案的拓展應(yīng)用電路123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:23-Feb-2012Sheet of File:d:我的文檔桌面照明項(xiàng)目CB215陽(yáng)光集成IC.DdbDrawn By

16、:220V方案原理介紹【方案二】方案原理介紹【方案二】 一、產(chǎn)品特點(diǎn)恒流二極管恒流二極管CRD(Current Regulator Diodes) 是一種能為是一種能為L(zhǎng)ED或其他器件在電源電壓變化或其他器件在電源電壓變化時(shí)提供穩(wěn)定電流的器件，它相當(dāng)于一個(gè)恒流源或最大峰值電流的限制電路，即使出現(xiàn)電源電壓供時(shí)提供穩(wěn)定電流的器件，它相當(dāng)于一個(gè)恒流源或最大峰值電流的限制電路，即使出現(xiàn)電源電壓供電不穩(wěn)定或是負(fù)載電阻變化很大的情況，都能確保供電電流穩(wěn)定。該器件具有外圍電路非常簡(jiǎn)單，電不穩(wěn)定或是負(fù)載電阻變化很大的情況，都能確保供電電流穩(wěn)定。該器件具有外圍電路非常簡(jiǎn)單，使用極其方便等特點(diǎn)，尤其適用于使用極其

17、方便等特點(diǎn)，尤其適用于LED照明。照明。華晶恒流二極管采用華晶恒流二極管采用TO-252封裝，產(chǎn)品符合封裝，產(chǎn)品符合 RoHS要求。要求。直流等效阻抗低直流等效阻抗低工作電壓工作電壓4.5V130V交流等效阻抗高交流等效阻抗高負(fù)溫度系數(shù)負(fù)溫度系數(shù)ESD(HBM模式模式)8KV方案中各器件的介紹【恒流二極管】方案中各器件的介紹【恒流二極管】 二、產(chǎn)品參數(shù)（Ta= 25 除非另有規(guī)定）：符號(hào)參數(shù)最小值典型值最大值單位VB擊穿電壓100130VPD耗散功率1.2WTJ結(jié)溫-55150Tstg存儲(chǔ)溫度-55150RJC熱阻80/W方案中各器件的介紹【恒流二極管】方案中各器件的介紹【恒流二極管】 三、產(chǎn)

18、品規(guī)格（Ta= 25 除非另有規(guī)定）：產(chǎn)品名稱恒定電流 (IP)（mA）開啟電壓 (VK)（V）最小典型最大最大典型2H1002A42H1002A23171984.5192184.5212384.5272984.5293184.5313384.5374084.5404384.5方案中各器件的介紹【恒流二極管】方案中各器件的介紹【恒流二極管】 四、特性圖123456789101112ABCD121110987654321DCBATitleNumberRevisionSizeA1Date:5-Dec-2011 Sheet of File:D:Program FilesDesign Explorer

19、 99 SEExamples文件夾電子變壓器線路圖.DdbDrawn By:0208010002540605Ta=25101520Ta= -40Ta=85Ta=1251030507090-4025：-0.031mA/2585：-0.030mA/85125：-0.027mA/02080100-20354060-5515201030507090110-10a=25123456789101112ABCD121110987654321DCBATitleNumberRevisionSizeA1Date:5-Dec-2011 Sheet of File:D:Program

20、FilesDesign Explorer 99 SEExamples文件夾電子變壓器線路圖.DdbDrawn By:0208010002540605Ta=25101520Ta= -40Ta=85Ta=1251030507090-4025：-0.031mA/2585：-0.030mA/85125：-0.027mA/02080100-20354060-5515201030507090110-10a=25典型典型V-I特性圖特性圖 典型溫度特性圖典型溫度特性圖mAmAVV方案中各器件的介紹【恒流二極管】方案中各器件的介紹【恒流二極管】方案中各器件的介紹【恒流二極管】方

21、案中各器件的介紹【恒流二極管】五、外形圖(TO-252封裝 2H1002A4)一、R6S05產(chǎn)品特點(diǎn)u超低反向漏電電流 IR2Au封裝厚度?。?.2mm）uESD擊穿電壓高（12KV，HBM MODEL）u無(wú)鉛封裝u耐焊接溫度高：260/10s（回流焊） 350/3s（手工焊）方案中各器件的介紹【整流橋方案中各器件的介紹【整流橋R6S05 】二、R6S05電參數(shù)參數(shù)名稱符 號(hào)額定值單 位重復(fù)峰值反向電壓VRRM600V直流阻斷電壓VDC600V平均正向整流電流IF(AV)0.5A持續(xù)正向整流峰值電流Imax2A峰值正向浪涌電流IFSM10A結(jié)到管殼的熱阻最大值RJA200/W貯存溫度Tstg-

22、55150方案中各器件的介紹【整流橋方案中各器件的介紹【整流橋R6S05 】參數(shù)名稱符號(hào)測(cè)試條件規(guī) 范 值單位最小典型最大反向電壓VRIR=1mA600V反向電流IRVR=600V, Ta=250.5AVR=600V, Ta=1252A正向壓降VF IF=0.25A1.0Va: 脈沖測(cè)試tp300s,2%方案中各器件的介紹【整流橋方案中各器件的介紹【整流橋R6S05 】三、R6S05電特性曲線（1）、IR - VR關(guān)系曲線（TC= 25） 在常溫下，在常溫下， R6S05 的反向漏電比的反向漏電比 TB1001小小 10nA 方案中各器件的介紹【整流橋方案中各器件的介紹【整流橋R6S05 】（

23、2）、IR - VR關(guān)系曲線（TC= 125） 在在125 ， R6S05反向漏電在反向漏電在100nA左右，左右， 比普通臺(tái)比普通臺(tái)面工藝低一個(gè)數(shù)量級(jí)面工藝低一個(gè)數(shù)量級(jí) 方案中各器件的介紹【整流橋方案中各器件的介紹【整流橋R6S05 】（3）、IR - VR關(guān)系曲線（TC= 175） 在在175 ， R6S05反向漏電明顯比普通臺(tái)面工藝小反向漏電明顯比普通臺(tái)面工藝小方案中各器件的介紹【整流橋方案中各器件的介紹【整流橋R6S05 】（4）、 VF - IF 關(guān)系曲線 方案中各器件的介紹【整流橋方案中各器件的介紹【整流橋R6S05 】四、R6S05封裝外形方案中各器件的介紹【整流橋方案中各器件的介紹【整流橋R6S05 】三、2GF4545方案中各器件的介紹【方案中各器件的介紹【