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1、1大功率升压型LED 恒流驱动芯片常规系统应用简介序 言在当今全球能源紧缺的环境下，节约能源已成为大势所趋。同时，国家也大力倡导节能减排，已结束的 2008 年北京奥运会和即将落下帷幕的2010 年上海世博会都不约而同地以绿色节能为主题，这就给中国LED 照明产业的发展带来了巨大的历史机遇。大功率 LED 具有光效高、低功耗、寿命长、稳定性强、光色纯、安全性好、可控性佳等优点，正逐步取代以往的光源，开始广泛运用于全彩显示屏、交通信号灯、汽车车灯、背景光源、景观照明、特种工作照明等，成为照明领域的新一代绿色光源。据国内有关机构预测，在奥运、世博的强力带动下，中国LED 照明市场规模将从 2007
2、年的48.5亿元快速增长至 2010年的98.1亿元。有关专家分析认为，中国LED照明产业将在 2010年前后迎来新的发展高峰。一般来说，大功率LED 的功率在 1W 以上，目前比较常见的有 1W、3W、5W、8W 和10W。其被称为“绿色光源”，正朝着大电流（300mA 1.4A）、高效率（60120lm/W）、亮度可调的方向发展。然而，大功率LED 的发光强度是由流过 LED 的电流决定的，电流过强会引起LED的衰减，电流过弱会影响 LED 的发光强度，因此LED 驱动需要提供恒流电源，以保证大功率 LED 使用的安全性，还需要满足预期的亮度要求，并保证各个 LED 亮度、色度的一致性。所
3、以，传统上用于驱动灯泡(钨丝)、日光灯、节能灯、钠灯等光源的电源并不适合直接驱动大功率LED。用市电驱动大功率 LED 也需要解决降压、隔离、PFC（功率因素校正）和恒流问题，还需有较高的转换效率。目前，市场上有上千款关于大功率LED 恒流驱动的专用芯片，国内有广鹏(ADDtek)、点晶(SITI)、晶锜(SCT)、华润矽威(PT)，国外有美国的超科(Supertex)、德州仪器（TI）、美信、国半、英国的捷特科（Zetex）等知名厂家。大多专用芯片采用迟滞型转换器，低电压输入范围，可升压、可降压、PWM 控制、功率开关可内置或外置、输出电流可以达到 1.5A，内置过压、欠压、短路和温度保护电
4、路等。麟芯电子提供专为LED Lighting优化的恒流驱动单片升压变换器，即 XL6003、XL6004、XL6005，最大输出电流可高达 5A。内置过压、欠压、短路和温度保护电路等。2芯片快速选择表第一章大功率升压型LED恒流驱动芯片应用1.应用简要说明该电路应用简单，外部元器件比较少。鉴于LED 领域的系统需求，内部除了常规的限流电路，过温度保护，开路保护外，还内置了专用LED 的CC。CC(恒流)是通过电阻 RCS 测量LED 电流并实现电流模式控制，在正常工作情况，LED 电流由 0.22V的PWM控制器内部参考电压除以 RCS电阻值所决定。即I=0.22V/RCS，因为RCS 两端
5、的电压降在正常工作条件下将一直保持在 0.22V。OVP（过压保护）是芯片内置开路保护，保护电压42V左右，芯片外部通过电阻 R1 和D2 测量输出电压并实现电压模式控制，实现二次开路保护，一般OVP 设置为比正常输出电压高 20%。在芯片正常工作的时候，CC 起作用；当 CC 这一路出现问题，OVP 钳位输出电压，使 LED文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码
6、:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10
7、K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10
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10、G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG1
11、0D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3
12、文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3不会承受较大功率而烧毁。PWM调光这一块也可以调节1脚EN 来实现，EN 的逻辑关系是一旦这一点电位高于 1.4V，芯片输出正常；低于0.8V芯片不工作。由于芯片本身的频率只有 300K，内置软启动电路，所以在一定占空比的条件下，PWM 调光的速率
13、不应该太快，建议在 100Hz-300Hz；也可以通过FB 来实现对芯片的 PWM 调光控制，高电平高于 1V，芯片关断；低于0.3V，芯片开启。其他几款同类型芯片如下：XL6004，XL6005。2.技术特点（1）用于 LED 全集成方案，系统成本低，可靠性高；（2）系统结构简单，设计方便灵活，可以达到很高的效率；（3）由于大功率开关管内置，功率管的电压，电流，温度都受控；同时，芯片内置软启动电路、环路频率补偿电容、内部固定频率、全内置过压保护、过流保护、过热保护等电路，芯片的可靠性，安全性大大提高。3.测试分析 在输入电压12V，输出从4颗灯到 12 颗1WLED 灯，单路输出电流在 35
14、0mA 时，室温 19，测试整个系统的效率；在输入电压24V，输出从8 颗灯到 12 颗1W LED 灯，单路输出电流在 350mA 时，室温 19，测试整个系统的效率。温度测试点在芯片表面。其中XL6004 和XL6005 的测试数据见技术文章（大功率 LED 照明用恒流驱动方案介绍）。文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I
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21、HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S4第二章大功率升压型LED 恒流驱动芯片升降压应用文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10
22、 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I
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29、内置了专用 LED 的CC。CC 是通过电阻 RCS 测量LED 电流并实现电流模式控制，在正常工作情况，LED 电流由 0.22V的PWM控制器内部参考电压除以 RCS 电阻值所决定。即I=0.22V/RCS，因为RCS 两端的电压降在正常工作条件下将一直保持在 0.22V。OVP是芯片内部有开路保护，保护电压52V左右，芯片外部通过电阻R1 和D2 测量输出电压并实现电压模式控制，实现二次开路保护，一般OVP 设置为比正常输出电压高 20%。在芯片正常工作的时候，CC 起作用；当CC 这一路出现问题，OVP钳位输出电压，使LED 不会承受较大功率而烧毁。PWM调光这一块也可以调节1脚EN
30、来实现，EN 的逻辑关系是一旦这一点电位高于 1.4V，芯片输出正常；低于 0.8V，芯片不工作。由于芯片本身的频率只有300K，内置软启动电路电路，所以在一定占空比的条件下，PWM调光的速率不应该太快，建议在100KHz-300KHz；也可以通过 FB 来实现对芯片的 PWM调光控制，高电平高于 1V，芯片关断，低于0.3V，芯片开启。其他几款同类型芯片如下：XL6004，XL6005。2.技术特点（1）用于 LED 全集成方案，系统成本低，可靠性高；（2）系统结构简单，设计方便灵活，可以达到很高的效率；（3）由于大功率开关管内置，功率管的电压，电流，温度都受控；同时，芯片内置软启动电路、环
31、路频率补偿电容、内部固定频率、全内置过压保护、过流保护、过热保护等电路，芯片的可靠性，安全性大大提高。3.测试分析测试数据见下图表，在输入电压8V-28V，输出4颗1W LED 灯，单路输出电流在 350MA 时，室温 17，测试整个系统的效率。温度测文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9
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33、9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8
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36、3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档
37、编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y
38、10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S6试点在芯片表面。其中XL6004 和XL6005 的升降压测试数据见技术文章（大功率LED 照明用恒流驱动方案介绍）。常见问题简介1.XL6003/6004/6005恒流精度在+10%以内，对精度要求高可以选择麟芯电子的其他产品：降压的有 XL4003/4005/4012+LM358，升压的有XL6009/6010/601
39、1+LM358这几款芯片的恒流精度在+5%以内。2.当温度高过一定值后，输出电流会随着温度的升高而降低，使用时做好散热措施。3.有些客户系统启动不了，当输入电压升高的时候可以启动或者输出功率下降的时候可以启动。主要还是电感的选择，电感量要足够，材质要好，电感的线经要根据输入输出电流来定。4.调光问题：如果选用 EN脚调光，调光频率不要超过500Hz；如果选用FB 脚调光，调光频率建议在 5KHz以内。文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D
40、3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档
41、编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y
42、10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y1
43、0 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3I6L8N5Y10 ZS9Z7Y10K9S3文档编码:CG10D3G10O8G2 HO3
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