基于MAX168O1/168O2的LED照明驱动设计方案

时间:2022-03-17作者:佚名

受到荧光灯发光原理的启发,LED生产商通过在高亮度蓝光LED管芯上加一层荧光粉,用蓝光激发荧光粉发出白光。此外,通过采用不同的荧光粉,可发出色温为 4500~10000K及色温为2850~3800K的多种白光LED,白光LED的发光效率大都已超过301m/W,某些产品已超过50lm/W的水平,具备了正式大规模实用化的基础。RGB三色LED合成白光综合性能好,在高显色指数下,流明效率有可能高到2001m/w,要解决的主要技术难题是提高绿光LED的电光转换效率,目前其只有13%左右。对于LED激发荧光粉发光而言,三基色混光可以避免前者光谱分布不连续,显色性不好等缺点,同时三基色混光的人眼舒适度可大大提高,由三基色PWM调制后可以根据需要在同一光源实现多色和全彩色照明。

设计理念及方案

设计大功率半导体驱动,首先要从发光芯片选择及光源实现;驱动电路设计,二次光学设计;设备封装三个方面考虑。

在LED照明中,有单色LED激发荧光粉发光的成功设计案例,但考虑到这种方案出光难以实现全光谱、高显色,在本次设计中采用RGB三基色混光光源,及对红绿蓝三种单色LED芯片单独驱动,分别发光实现光源的完成。为了满足大功率输出下的照度稳定,要实现对LED温度衰减的补偿,同时也要对启动时的浪涌脉冲和电流的不稳定波动做出补偿。在二次光学设计时主要考虑三基色混光,在积分球混光和光纤耦合的对比中选择光纤耦合,将三色芯片的出光通过光纤耦合混光后输出。

LED光学特性及电气特性

对于超高亮LED的特性,当正向电压超过某个阈值(约2V),即通常所说的导通电压之后,可近似认为,IF与VF成正比。当前超高亮LED的最高IF可达1A,而VF通常为2~4V。由于LED的光特性通常都描述为电流的函数,而不是电压的函数,采用恒流源驱动可以更好地控制亮度。此外,LED的正向压降变化范围比较大(最大可达lV以上),VF的微小变化会引起较大的IF变化,从而引起亮度的较大变化。所以,采用恒压源驱动不能保证LED亮度的一致性,并且影响LED的可靠性、寿命和光衰。因此,超高亮LED通常采用恒流源驱动。LED的光通量与温度成反比,85℃时的光通量是25℃时的一半,而 -40℃时的光输出是25℃时的1.8倍。温度的变化对LED的波长也有一定的影响,因此,良好的散热是LED保持恒定亮度的保证。

混光方案

三基色加性混光是指光的三原色混合可以得到白色光源和灰度光。对于LED,根据国际照明委员会CIE发布的色度图知道,光的色彩与三基色R、G、B的比例有关,并且有r(λ) g(λ) b(λ)=1。LED取RGB合成白光这种办法的主要问题是绿光的转换效率低,现在红绿蓝LED转换效率分别达到30%、10%和25%,由于合成白光所要求的色温和显色指数不同,对合成白光的各色LED流明效率也有不同。当对三个发光芯片提供不同比例的脉宽电流时,可以输出不同灰度的照明光源,如果对于混光比例实现多级的灰度计算,即可接近全彩色调光。为了提高混光效率,常用的方案有积分球混光、混光棒混光。为了减小器件封装体积,本方案运用光纤耦合混光,即使三芯片发出的光经过凸透镜注入位于焦点处的光纤,并在光纤中进行混光,混光通过光纤出送至凹透镜输出。

驱动电路设计

整个电路分三部分:a.开关电源,实现市电向低压恒流LED适应电流的转换;b.PWM调制电路,实现对LED出光效率的控制;c.控制电路,实现对开关电源和PWM的连接和控制,实现混光后对出光灰度的控制。

1、基于MAXl6801/16802的AC/DC开关电源

高亮度(HB)LED驱动器控制集成芯片MAXl680l/16802基本满足了实际LED驱动器关键电路的要求,可用于高亮度照明和显示应用,可进行85~265V的AC整流电压输入,需要精度调节LED电流时,可利用片上的误差放大器以及精度为1%的基准。通过片内PWM亮度调节也可以实现较宽的亮度调节范围。

MAXl6801/16802内部功能如图1所示。

单个LED芯片的驱动电路如图2所示。

相关阅读

桥梁灯光表现的要点

虽然桥梁基本照明对桥梁夜间景观能起到一定作用,但与基本照明却有着本质区别。桥梁夜景照明 是照明科学与桥梁建筑艺术的有机结合。它拓展了桥梁的景观表现,全天候展示桥梁的...
2022-07-15

城市照明工程需要实质性的创新与突破

城市照明工 程 中无自主创新、无亮点是痛点,这就要求照明工程公司充分发挥自主创新能力,在城市照明工程的自主创新与提升界限把握适当。 伴随着时期的发展,大家重视于审美情...
2022-09-27
城市照明工程需要实质性的创新与突破

城市照明设计丰富了人们的夜间生活

城市照明设计 丰富了大家的夜间日常生活,也变成大家日常生活必不可少的一部分。那么怎么才算理想化的城市照明设计项目呢? 一、城市照明设计的最终目地是服务项目于大家,照...
2022-09-21
城市照明设计丰富了人们的夜间生活

景区商业街夜景亮化要注重哪些原则?

景区商业街夜景亮化 重构旅游景区商业形象,给大家带来温暖烂漫的气氛。那么,景区商业街夜景亮化该遵循哪些标准呢? 文化底蕴颇具吸引力,是商业街区照明设计要遵循的关键标...
2022-09-20
景区商业街夜景亮化要注重哪些原则?

道路亮化工程中led路灯的安装方法

伴随着社会发展时代的持续不断发展, 道路亮化工程 也越来越十分普遍,如今我们夜里外出是否也和白天一样,灯火辉煌的,并且还十分的好看。这都是我们道路中led路灯的贡献,它...
2022-10-10
道路亮化工程中led路灯的安装方法

热销商品

拷边机 包缝机内六角上针匙 开刀 上针内6角螺丝刀扳手 1.5 1.6

拷边机(包缝机)专用内六角上针匙及开刀工具,适用于精确调整机针位置与维护设备。配备1.5mm与1.6mm两种规格的内六角螺丝刀扳手,专为紧固或拆卸上针螺丝设计,确保机针安...
1.65

暗装开关插座面板单开双控一开五孔二三极USB快充肤感超薄家用4开

暗装开关插座面板,简约设计,完美融入家居环境。单开双控,轻松实现远程控制,方便实用。一开五孔,满足多种电器插孔需求;二三极USB快充,快速充电,高效便捷。超薄设计,节省空...
1.2

鸿雁开关插座面板旗舰店家用暗装墙壁86型一开带五孔多孔X86-1

鸿雁开关插座面板旗舰店推出的家用暗装墙壁86型一开带五孔多孔X86-1,是一款设计精良、功能齐全的家居电气产品。该产品采用86型标准面板尺寸,安装方便,适用于各种暗...
4.71

不锈钢加厚镊子维修工具夹子圆头弯头防滑带齿止血烧烤夹茶杯水草

不锈钢加厚镊子维修工具夹子圆头弯头防滑带齿止血烧烤夹茶杯水草 这款不锈钢加厚镊子维修工具夹子是设计用于各种专业场合的多功能工具。它拥有一个厚实的手柄,确...
0.8

三色变光led筒灯2.5寸3W5瓦开孔6 7.5 8公分家用客厅嵌入式天花灯

三色变光LED筒灯,2.5寸精巧设计,功率可选3W/5W,适用于开孔直径6.7–8公分的家用嵌入式安装。采用高亮LED光源,支持暖光、自然光、白光三色切换,满足不同场景氛围需求。...
7.2

网站栏目