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恒定的电流LED驱动器的成本效益可靠且易于使用

出处:维库电子市场网 发布于:2025-04-02 17:20:44 | 339 次阅读

  为了驱动高性能LED,使用带有复杂控制器的Boost-Buck拓扑结构有各种高端解决方案,这些拓扑需要深入了解拓扑以创建可靠且符合EMC的设计。但是,对于低和中等功率LED,使用恒定电流LED驱动器具有非常简单且坚固的驱动器解决方案,该驱动器可作为简单的线性调节器操作。从功率损失的角度来看,恒定电流的LED驱动器不是理想的选择,但是它们出色的EMC性能,可靠性,简单实现,并且 - 最终 - 显着降低了系统成本,使其成为驾驶LED的首选解决方案,可达约500 mA。 Nexperia提供了本文中提到的司机。
  驾驶LED电路
  它们用于恒定电流源和汽车应用中,例如内部和外部照明(例如门把手,仪表板,板板灯,指示灯或后灯)。图1显示了使用一个恒定驱动器驾驶LED的基本电路。在内部,这样的驱动程序由BJT,两个和两个电阻组成。带有PNP BJTS的恒定驱动器作为高驱动器运行,而具有NPN BJT的驱动器则以低侧零件运行。一个电阻定义了最小输出电流,另一个会调谐偏置电压,并在启用特性中起重要作用。高方面的恒定驱动器具有
  


 图1:低和高方恒定电流LED驱动器拓扑。

  连接到地面的启用销;可以通过断开此销钉连接来关闭两个驱动器,因此可以关闭LED。实际上,这是使用配备电阻器的(RET)进行的,如图1或MOSFET所示。但是,低端驱动器需要启用一定的潜力。 NCRX20X系列驱动程序需要在电源电压范围内施加电压才能使它们能够实现。 NCRX21X驱动器以3.3 V的较低电压启用。该部分在启用引脚处绘制约1-2 mA的电流,因此可以通过或逻辑设备的输出引脚轻松驱动它。这使得打开和关闭LED非常方便,并且使用PWM控制器,也可以简单地实现DIMMing。

  图2:输出电流的平均值作为NCR321Z的占空比循环的函数,用于不同的频率,外部电阻为6Ω。
  图2中说明了调光函数,该功能显示了输出电流的平均值作为NCR321Z的占空便循环的函数,用于不同的开关频率,外部电阻为6Ω。该图显示占空比和测量平均输出电流之间的线性关系。即使对于推荐10 kHz的频率,也可以保持这种线性关系。但是,应优选不超过10 kHz的频率以防止EMC问题。
  大多数恒定电流LED驱动器的输出电流可通过外部电阻器调节。某些类型被调整为常用电流。由于它们不具有外部电阻器,因此可以提供3针软件包。在可以连接外部电阻器的应用中,它将与内部电阻并联,从而降低有效电阻。使用NPN晶体管的低侧常数驱动器(NCRX2XX)的内部电阻为95Ω。测量曲线的分析提供了以下公式,该公式可以估算外部电阻和输出电流之间的关系
  $ i_ {out} \大约0.5ma \ frac {r_ {r_ {ext}} {\ omega}^{ - 0.75},r_ {ext} \ of 1 \ omega \ omega \ frac {i_ {i_ {out}}}}
  外部电阻器的值不得太低,以免最大输出电流超过。如果输出电流小于内部电阻,则将流过外部电阻。当外部电阻很小并且输出电流高时,这很重要。然而,由于功率损耗也不会超过170兆瓦,即使对于250 mA输出电流,电源损耗也不会超过170兆瓦。恒流驱动器显示温度依赖性。在升高的温度下,输出电流略有下降。但是,输出电流保持独立于整个驱动器的电压下降。随着输出电流随温度的降低,没有热失控的风险。
  最小电压下降
  恒定电流驱动器的最小电压下降约为1.4V。在此电压下方,线性调节无法正常工作。在其上方,跨恒定电流驱动程序的电压下降会动态调整以强制执行所需的输出电流。在低和高方面的配置中,输出电压始终计算为vout = vcc-vled,电压在LED VLED和电源电压VCC处计算。当LED的亮度应独立于供应电压时,使用恒定电流LED驱动器。
  例如,在常规操作过程中,汽车中的12 V电源在11 V至15 V之间波动。如果已知所需的驱动电流和跨LED的电压下降,则可以通过在LED处添加驾驶员的电压下降以及电压来计算最小可能的电源电压。最大允许的电压由驾驶员驾驶员跨驾驶员的最大渗透电压下降或可以通过ptot≈VOUTIOUT估算的总功率耗散。因此,允许的操作范围(如果不超过数据表限制),则可以指定为:
  $$ v_ {led} + 1.4V

  图3:并行操作中的两个低侧驱动器。
  SOT457包装中的恒定电流驱动器通常在50 mA的输出电流中,这与Nexperia SOT223软件包中新发行的设备的边距有关,这与1.25 w的PTOT增加了1.25 w,这将电压范围增加到25V。
  另外,可以通过减少输出电流来增加电压率。如图3所示,将两个或多个恒定电流的驱动器并行放置,有效地将电流加倍。使用此方法,可以驱动超过单个驱动器功能的电流,或者可以使用每个驱动器较小的电流来增加电压余量。使用两个恒定电流的SOT223包装驱动器,驱动能力为250 mA,使电路能够驱动
  SOT457和SOT223软件包中的单个和平行驱动器的电压率
  图4:SOT457和SOT223软件包中单和平行驱动器的电压余量
  500 Ma LED的电压缘为5V。当并联驱动恒流驱动器时,外部电阻的精度是单个驱动器输出电流对称的最重要因素。图4说明了电压光缘,具体取决于SOT457和SOT223软件包中单个和并行驱动程序的输出电流。
  图5:SOT457和SOT223包装中的Nexperia LED驱动器(NCRX2XX)
  边界:固体1PX #CDCDCD
  图5:SOT457和SOT223包装中的Nexperia LED驱动器(NCRX2XX)
  总之,恒定电流LED驱动器为驱动低和中等功率LED提供了非常成本且易于实施的解决方案。使用具有较高PTOT的软件包直接转化为供应电压更高的边距,并且可以使用平行驱动器来提高当前功能。
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