照明用LED光源的VF電壓都很低，一般VF =2.75-3.8V，IF在15-1400mA；因此LED驅(qū)動(dòng)IC的輸出電壓是VF X N或VF X 1, IF恒流在15-1400mA。LED燈具使用的LED光源有小功率(IF=15-20mA)和大功率(IF>200mA))二種，小功率LED多用來(lái)做LED日光燈、裝飾燈、格柵燈；大功率LED用來(lái)做家庭照明燈、射燈、水底燈、洗墻燈、路燈、隧道燈、汽車工作燈等。功率LED光源是低電壓、大電流驅(qū)動(dòng)的器件，其發(fā)光的強(qiáng)度由流過(guò)LED的電流大小決定，電流過(guò)強(qiáng)會(huì)引起LED光的衰減，電流過(guò)弱會(huì)影響LED的發(fā)光強(qiáng)度，因此，LED的驅(qū)動(dòng)需要提供恒流電源，以保證大功率LED使用的安全性，同時(shí)達(dá)到理想的發(fā)光強(qiáng)度。在LED照明領(lǐng)域，要體現(xiàn)出節(jié)能和長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)，選擇好LED驅(qū)動(dòng)IC至關(guān)重要，沒(méi)有好的驅(qū)動(dòng)IC的匹配，LED照明的優(yōu)勢(shì)無(wú)法體現(xiàn)。
LED燈具對(duì)低壓驅(qū)動(dòng)芯片的要求：
1. 驅(qū)動(dòng)芯片的標(biāo)稱輸入電壓范圍應(yīng)當(dāng)滿足DC8-40V，以覆蓋應(yīng)用面的需要，耐壓如能大于45V更好；AC 12V或24 V輸入時(shí)簡(jiǎn)單的橋式整流器輸出電壓會(huì)隨電網(wǎng)電壓波動(dòng)，特別是電壓偏高時(shí)輸出直流電壓也會(huì)偏高，驅(qū)動(dòng)IC如不能適應(yīng)寬電壓范圍，往往在電網(wǎng)電壓升高時(shí)會(huì)被擊穿，LED光源也因此被燒毀。
2. 驅(qū)動(dòng)芯片的標(biāo)稱輸出電流要求大于1.2-1.5A，作為照明用的LED光源，1W功率的LED光源其標(biāo)稱工作電流為350mA，3W功率的LED光源其標(biāo)稱工作電流為700mA，功率大的需要更大的電流，因此LED照明燈具選用的驅(qū)動(dòng)IC必需有足夠的電流輸出，設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)必需使驅(qū)動(dòng)IC工作在滿負(fù)輸出的70-90%的最佳工作區(qū)域。使用滿負(fù)輸出電流的驅(qū)動(dòng)IC在燈具狹小空間散熱不暢，容易疲勞和早期失效。
3. 驅(qū)動(dòng)芯片的輸出電流必需長(zhǎng)久恒定，LED光源才能穩(wěn)定發(fā)光，亮度不會(huì)閃爍；同一批驅(qū)動(dòng)芯片在同等條件下使用，其輸出電流大小要盡可能一致，也就是離散性要小，這樣在大批量自動(dòng)化生產(chǎn)線上生產(chǎn)才能有效和有序；對(duì)于輸出電流有一定離散性的驅(qū)動(dòng)芯片必選在出廠或投入生產(chǎn)線前分檔，調(diào)整PCB板上電流設(shè)定電阻(Rs)的阻值大小，使之生產(chǎn)的LED燈具恒流驅(qū)動(dòng)板對(duì)同類LED光源的發(fā)光亮度一致，保持最終產(chǎn)品的一致性。
4. 驅(qū)動(dòng)芯片的封裝應(yīng)有利于驅(qū)動(dòng)芯片管芯的快速散熱，如將管芯(Die)直接綁定在銅板上，并有一Pin直接延伸到封裝外，便于直接焊接在PCB板的銅箔上迅速導(dǎo)熱(圖1)。如在一個(gè)類似4X4mm的硅片管芯上，要長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)300-1000mA的電流，必然有功耗，必然會(huì)發(fā)熱，芯片本身的物理散熱結(jié)構(gòu)也是至關(guān)重要的。
5. 驅(qū)動(dòng)芯片本身的抗EMI、噪音、耐高壓的能力也關(guān)系到整個(gè)LED燈具產(chǎn)品能否順利通過(guò)CE、UL等認(rèn)證，因此驅(qū)動(dòng)芯片本身在設(shè)計(jì)伊始就要選用優(yōu)秀的拓樸結(jié)構(gòu)和高壓的生產(chǎn)工藝。
6. 驅(qū)動(dòng)芯片自身功耗要求小于0.5W，開(kāi)關(guān)工作頻率要求大于120Hz，以免工頻干擾而產(chǎn)生可見(jiàn)閃爍。
LED綠色照明促使驅(qū)動(dòng)芯片向創(chuàng)新設(shè)計(jì)發(fā)展，LED燈具照明是離不開(kāi)驅(qū)動(dòng)芯片的，因此需要多種功能的LED光源驅(qū)動(dòng)IC。LED燈具選用36V以下的交流電源可以考慮非隔離供電，如選用220V和100V的交流電源應(yīng)考慮隔離供電。直接使用AC100-220V的驅(qū)動(dòng)芯片，因應(yīng)用體積苛求，在技術(shù)上還有更高的要求、更大的難度，目前各國(guó)都在努力開(kāi)發(fā)中。LED燈具的海量需求市場(chǎng)給所有集成電路設(shè)計(jì)公司再次成功的機(jī)會(huì)，快速轉(zhuǎn)型、早出產(chǎn)品，贏的機(jī)會(huì)多多。
|
