高亮度LED驅(qū)動器在建筑照明中的應用

　　LED驅(qū)動器應用愈來愈廣泛，其范圍與領(lǐng)域己眾所周知。從節(jié)能的角度來講在照明尤其是建筑照明技術(shù)中更為突顯。當今作為新型的高亮度LED驅(qū)動器的芯片已不斷在市場上聞世。然而在照明技術(shù)中的應用范圍又很廣，值此本文將從能節(jié)能與延長使用壽命的功效出發(fā)，對用高亮度led取代替代低效率的MR16鹵素燈的新潮作研討，并再對關(guān)鍵技術(shù)--高亮度LED驅(qū)動器芯片的應用作說明。

　　對比LED高功率燈，低壓鹵素燈效率低，可靠性差，壽命低。常見的MR16鹵素燈功耗在10W至50W，光通量范圍為150流明(lm)至800lm，約等效于15流明/W的效率，或15%的發(fā)光效率。典型的鹵素燈泡壽命約為2000小時。此外，燈絲還可能由于猛烈的振動導致燈泡過早損壞。

　　雖然MR16燈的應用非常普遍，但鹵素燈的諸多缺點限制了它的應用潛力.因此近年來，作為低壓鹵素照明的替代品--LED照明變得更加普遍.也就是說可以用白光LED替代MR16中的10W鹵素燈炮，克服了鹵素燈的固有缺陷。為此在考慮作為低壓鹵素照明的替代品--LED照明時首當其沖的是應考慮選擇何種大功率LED，然而再用新型高亮度LED驅(qū)動器芯片作驅(qū)動.

　　大功率LED的選用

　　應當說，當前的LED技術(shù)提供了與MR16兼容、高度可靠、具有高性價比的鹵素燈替代品。如，LedEngin公司的新一代5W (單片，4mm x 4mm封裝)和10W (4片，7mm x 7mm封裝)大功率LED，在電流為1000mA、結(jié)溫(TJ) +120°C時，具有45流明(lm)/W的典型光效。實際工作條件下，5W封裝相當于155流明的典型光輸出通量(電流為1000mA，結(jié)溫TJ = +120°C時)，而10W封裝提供345流明的典型光輸出通量(電流為700mA，結(jié)溫TJ = +120°C 時)。當LED產(chǎn)生與鹵素燈相同的亮度時，功耗大約降低50%。此外，即將推出具有高達90%發(fā)光效率(100khr，結(jié)溫TJ = +120°C時)的LED，在整個產(chǎn)品的有效使用期內(nèi)無需更換燈泡。

　　高亮度LED驅(qū)動器

　　ZXSC310

　　ZXSC300/310是單電池或多電池的LED閃光燈驅(qū)動器,其輸入電壓范圍在0.8V-8V之間,它與單NiMH，Nicd或Alkaline電池兼容.主要為特征為：具有94%的效率,啟動電流很低與可編程輸出電流;可為串聯(lián)或并聯(lián)LED配置，有低飽和電流開關(guān)管;主關(guān)機電流為4μA,典型靜態(tài)電流為200μA,封裝形式為SOT23-5 package。

　　ZXSC310應用范圍：LCD背光照明、數(shù)字靜止視頻相機、PDAs、蜂巢式無線電話、LED閃光燈與點火器、白色LED驅(qū)動及多LED驅(qū)動。

　　用ZXSC310 LED驅(qū)動器構(gòu)建替代低壓鹵素照明的典型的電路圖如圖1所示。

　　圖1 高功率LED驅(qū)動的新穎近似法的典型電路

　　高亮度LED驅(qū)動器MAX16820

　　MAX16820是降壓恒流高亮度LED (HB LED)驅(qū)動器，為汽車內(nèi)部/外部照明、建筑和環(huán)境照明、LED燈泡如MR16和其他LED照明應用提供具有成本效益的解決方案。

　　MAX16819/MAX16820工作于4.5V至28V輸入電壓范圍，輸出功率超過25W并且有個一5V/10mA片上穩(wěn)壓器。專用亮度調(diào)節(jié)控制輸入，20kHz最高亮度調(diào)節(jié)頻率，滯回控制，無需補償，開關(guān)頻率高達2MHz，LED電流精度±5%;可調(diào)恒定LED電，輸出電流由高邊電流檢測電阻調(diào)節(jié)，專用PWM輸入(DIM)可實現(xiàn)寬范圍的脈沖式亮度調(diào)節(jié)。MAX16819/MAX16820可工作于-40°C至+125°C汽車級溫度范圍，可提供3mm x 3mm x 0.8mm，6引腳TDFN封裝。

　　MAX16820非常適合需要寬輸入電壓范圍的應用。高邊電流檢測和內(nèi)置電流設(shè)置電路可使外部元件的數(shù)量最少，并可提供±5%精度的LED電流。在負載切換和PWM亮度調(diào)節(jié)過程中，滯回控制算法保證了優(yōu)異的輸入電源抑制和快速響應。MAX16819具有30%的電感紋波電流，而MAX16820具有10%的紋波電流。這些器件可工作于高達2MHz的開關(guān)頻率，從而允許使用小型元件。

　　用MAX16820LED驅(qū)動器構(gòu)建替代低壓鹵素照明的電路見圖2。

　　圖2 為用MAX16820LED驅(qū)動器構(gòu)建替代低壓鹵素照明的系統(tǒng)方案電路圖

　　在圖2所示MR16 LED參考設(shè)計中，Maxim選擇LedEngin的5W白光LED (WLED)，用于演示MAX16820的1000mA電流驅(qū)動能力。圖3中5W MR16 LED驅(qū)動電路的元件為D1–D4為整流二極管 1N4001;C1, C2為100μF/20V 鉭質(zhì)電容器 或220μF/25V 電解電容器;C4為1μF/25V 陶瓷電容器;R1為0.2Ω ±1% 檢測電阻;C3為1μF/6.3V陶瓷電容器;Q1為 MOSFET FDN359BN;D5為續(xù)流二極管FreewheEL FBR130;U1為MAX16820驅(qū)動電路;L1為39μH/1.2A 降壓電感器。