LED驅(qū)動(dòng)芯片調(diào)試分析

1、芯片發(fā)熱

　　這主要針對(duì)內(nèi)置電源調(diào)制器的高壓驅(qū)動(dòng)芯片.假如芯片消耗的電流為2mA,300V的電壓加在芯片上面,芯片的功耗為0.6W,當(dāng)然會(huì)引起芯片的發(fā)熱.驅(qū)動(dòng)芯片的最大電流來自于驅(qū)動(dòng)功率mos管的消耗,簡(jiǎn)單的計(jì)算公式為I=cvf(考慮充電的電阻效益,實(shí)際I=2cvf),其中c為功率MOS管的cgs電容,v為功率管導(dǎo)通時(shí)的gate電壓,所以為了降低芯片的功耗,必須想辦法降低c、v和f.如果c、v和f不能改變,那么請(qǐng)想辦法將芯片的功耗分到芯片外的器件,注意不要引入額外的功耗.再簡(jiǎn)單一點(diǎn),就是考慮更好的散熱吧.

　　2、功率管發(fā)熱

　　關(guān)于這個(gè)問題,也見到過有人在本區(qū)發(fā)過貼.功率管的功耗分成兩部分,開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗.要注意,大多數(shù)場(chǎng)合特別是LED市電驅(qū)動(dòng)應(yīng)用,開關(guān)損害要遠(yuǎn)大于導(dǎo)通損耗.開關(guān)損耗與功率管的cgd和cgs以及芯片的驅(qū)動(dòng)能力和工作頻率有關(guān),所以要解決功率管的發(fā)熱可以可以從以下幾個(gè)方面解決:a:不能片面根據(jù)導(dǎo)通電阻大小來選擇MOS功率管,因?yàn)閮?nèi)阻越小,cgs和cgd電容越大.如1N60的cgs為250pF左右,2N60的cgs為350pF左右,5N60的cgs為1200pF左右,差別太大了,選擇功率管時(shí),夠用就可以了.b:剩下的就是頻率和芯片驅(qū)動(dòng)能力了,這里只談?lì)l率的影響.頻率與導(dǎo)通損耗也成正比,所以功率管發(fā)熱時(shí),首先要想想是不是頻率選擇的有點(diǎn)高.想辦法降低頻率吧!不過要注意,當(dāng)頻率降低時(shí),為了得到相同的負(fù)載能力,峰值電流必然要變大或者電感也變大,這都有可能導(dǎo)致電感進(jìn)入飽和區(qū)域.如果電感飽和電流夠大,可以考慮將CCM(連續(xù)電流模式)改變成DCM(非連續(xù)電流模式),這樣就需要增加一個(gè)負(fù)載電容了.

　　3、工作頻率降頻

　　這個(gè)也是用戶在調(diào)試過程中比較常見的現(xiàn)象,降頻主要由兩個(gè)方面導(dǎo)致:輸入電壓和負(fù)載電壓的比例小、系統(tǒng)干擾大.對(duì)于前者,注意不要將負(fù)載電壓設(shè)置的太高,雖然負(fù)載電壓高,效率會(huì)高點(diǎn).對(duì)于后者,可以嘗試以下幾個(gè)方面:a:將最小電流設(shè)置的再小點(diǎn);b:布線干凈點(diǎn),特別是sense這個(gè)關(guān)鍵路徑;c:將電感選擇的小點(diǎn)或者選用閉合磁路的電感;d:加RC低通濾波吧,這個(gè)影響有點(diǎn)不好,C的一致性不好,偏差有點(diǎn)大,不過對(duì)于照明來說應(yīng)該夠了.

　　無論如何降頻沒有好處,只有壞處,所以一定要解決。

　　4、電感或者變壓器的選擇

　　終于談到重點(diǎn)了,我還沒有入門,只能瞎說點(diǎn)飽和的影響了.很多用戶反應(yīng),相同的驅(qū)動(dòng)電路,用a生產(chǎn)的電感沒有問題,用b生產(chǎn)的電感電流就變小了.遇到這種情況,要看看電感電流波形.有的工程師沒有注意到這個(gè)現(xiàn)象,直接調(diào)節(jié)sense電阻或者工作頻率達(dá)到需要的電流,這樣做可能會(huì)嚴(yán)重影響LED的使用壽命.所以說,在設(shè)計(jì)前,合理的計(jì)算是必須的,如果理論計(jì)算的參數(shù)和調(diào)試參數(shù)差的有點(diǎn)遠(yuǎn),要考慮是否降頻和變壓器是否飽和.

　　變壓器飽和時(shí),L會(huì)變小,導(dǎo)致傳輸delay引起的峰值電流增量急劇上升,那么LED的峰值電流也跟著增加.在平均電流不變的前提下,只能看著光衰了.

　　5、LED電流大小

　　大家都知道LEDripple過大的話,LED壽命會(huì)受到影響,影響有多大,也沒見過哪個(gè)專家說過.以前問過LED廠這個(gè)數(shù)據(jù),他們說30%以內(nèi)都可以接受,不過后來沒有經(jīng)過驗(yàn)證.建議還是盡量控制小點(diǎn).如果散熱解決的不好的話,LED一定要降額使用.也希望有專家能給個(gè)具體指標(biāo),要不然影響LED的推廣.

　　說了這么多,看起來LED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)并不難,一定要心中有數(shù).只要做到調(diào)試前計(jì)算,調(diào)試時(shí)測(cè)量,調(diào)試后老化,相信誰都可以搞LED了.