小功率LED恒流源驅動方案

1、小功率小功率LEDLED恒流源驅動方案介紹恒流源驅動方案介紹華潤華晶微電子有限公司主要內容主要內容方案優(yōu)缺點方案原理介紹方案中各器件的介紹 優(yōu)點優(yōu)點1、電流負溫度特性，對、電流負溫度特性，對LED起到保護作用。起到保護作用。 優(yōu)點優(yōu)點2、核心器件可靠性強，、核心器件可靠性強，ESD8KV，開關實驗，開關實驗4萬次。萬次。 優(yōu)點優(yōu)點3、不另加保護線路時有、不另加保護線路時有500V的抗浪涌電壓能力。的抗浪涌電壓能力。 優(yōu)點優(yōu)點4、所用元器件少，無需電感變壓器，體積小。、所用元器件少，無需電感變壓器，體積小。 缺點缺點1、高效率和高功率因素無法兼顧。、高效率和高功率因素無法兼顧。 缺點缺點2、器件

2、發(fā)熱量大，相比常規(guī)的電源，散熱成本要增加。、器件發(fā)熱量大，相比常規(guī)的電源，散熱成本要增加。 缺點缺點3、設計應用有局限，靈活性小。、設計應用有局限，靈活性小。 方案優(yōu)缺點方案優(yōu)缺點 方案一 原理圖 方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】 220V220V交流輸入，橋堆整流，經(jīng)過恒流二極管（交流輸入，橋堆整流，經(jīng)過恒流二極管（CRDCRD）輸出穩(wěn)定的直流電流，驅動）輸出穩(wěn)定的直流電流，驅動80888088顆顆3.3V3.3V的的LEDLED或者或者5 5顆顆50V50V的高壓的高壓LEDLED燈珠，負載回路的電流為燈珠，負載回路的電流為CRDCRD的輸出電流。線路發(fā)的輸出電流。線路發(fā)光效率

3、近光效率近90%90%，無需變壓器，所用電子元器件極少，可大大降低成本、縮短生產(chǎn)流程。，無需變壓器，所用電子元器件極少，可大大降低成本、縮短生產(chǎn)流程。 輸入電壓范圍：輸入電壓范圍：180260V180260V。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:8-Jun-2012 Sheet of File:d:我的文檔桌面CRD方案PPTcrd.DdbDrawn By:CRDAC220VBAI=ICRDLED電源部分（電源部分（A）主要器件為主要器件為 1只整流橋，只整流橋，1只只4.7uF/400V的電解電容，的電解電容，1只只1719mA的

4、恒流二極管。的恒流二極管。光源部分（光源部分（B）主要器件為主要器件為5只高壓只高壓LED（VF為為4556V）。）。方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】光源板，五顆高壓LED串聯(lián) 電源板 1719mA的恒流二極管 方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】工作波形 工作波形說明：工作波形說明：CH1為恒流二極管之前的電壓波形，有為恒流二極管之前的電壓波形，有V=30V的紋波。的紋波。CH2為恒流二極管之后的電壓波形，當為恒流二極管之后的電壓波形，當V=30V的紋波經(jīng)過恒流二極管后，輸出成的紋波經(jīng)過恒流二極管后，輸出成了穩(wěn)定的直流電壓驅動了

5、穩(wěn)定的直流電壓驅動LED，LED即處在非常穩(wěn)定的直流電壓下工作。即處在非常穩(wěn)定的直流電壓下工作。CH3為負載回路的電流波形，電流非常穩(wěn)定，是很純凈的直流電流，為負載回路的電流波形，電流非常穩(wěn)定，是很純凈的直流電流，LED在恒流環(huán)在恒流環(huán)境下工作。境下工作。CH1123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:8-Jun-2012 Sheet of File:d:我的文檔桌面CRD方案PPTcrd.DdbDrawn By:CRDAC220VBAI=ICRDLED 推薦值（典型值20mA回路的應用）方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】 該方

6、案電壓浪涌能力測試220V輸入加輸入加70V浪涌電壓，相位浪涌電壓，相位90度度220V輸入加輸入加110V浪涌電壓，相位浪涌電壓，相位90度度注：注：CH1為恒流二極管之前的電壓波形為恒流二極管之前的電壓波形 浪涌電壓脈寬浪涌電壓脈寬16ms CH2為恒流二極管之后的電壓波形為恒流二極管之后的電壓波形 浪涌電壓脈寬浪涌電壓脈寬16ms方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】 該方案電壓浪涌能力測試220V輸入加輸入加150V浪涌電壓，相位浪涌電壓，相位90度度220V輸入加輸入加300V浪涌電壓，相位浪涌電壓，相位90度度注：注：CH1為恒流二極管之前的電壓波形為恒流二極管之前的電壓波形

7、 浪涌電壓脈寬浪涌電壓脈寬16ms CH2為恒流二極管之后的電壓波形為恒流二極管之后的電壓波形 浪涌電壓脈寬浪涌電壓脈寬16ms方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】 該方案電壓浪涌能力測試 結論：該方案有一定的抗浪涌能力，當電網(wǎng)電壓波動時，高出的電壓被恒流結論：該方案有一定的抗浪涌能力，當電網(wǎng)電壓波動時，高出的電壓被恒流二極管吸收，轉化成熱量，從而保護了回路當中的二極管吸收，轉化成熱量，從而保護了回路當中的LED發(fā)光二極管。發(fā)光二極管。 從該試驗當中可以看出，從該試驗當中可以看出，CRD耐壓越高，抗浪涌能力則越強。華晶該套工藝耐壓越高，抗浪涌能力則越強。華晶該套工藝制造出來的高耐壓的制

8、造出來的高耐壓的CRD給這套方案的可靠性上給予了強有力的支持。給這套方案的可靠性上給予了強有力的支持。方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】工作電壓瞬態(tài)電流穩(wěn)定電流功率功率因素CRD溫度電容溫度LED溫度燈殼溫度180V14mA17mA3.6W0.4664.961.270.147.9190V18mA18mA4.7W0.5077.169.173.849.1200V18mA18mA5.1W0.4686.474.374.749.8210V18mA18mA5.4W0.4894.878.775.751.4220V18mA18mA5.6W0.46103.1

9、83.476.451.6230V18mA18mA5.9W0.45111.388.077.453.0240V18mA17mA6.1W0.45119.592.878.854.1250V18mA17mA6.5W0.45126.896.679.554.2260V18mA18mA6.7W0.45136.6102.881.754.9測試數(shù)據(jù) 該方案的拓展應用電路 應用靈活，可以對應用線路進行拓展，滿足不同的功率要求，多顆恒流二極管應用靈活，可以對應用線路進行拓展，滿足不同的功率要求，多顆恒流二極管并聯(lián)可以實現(xiàn)并聯(lián)可以實現(xiàn)I=I1+I2+I3。方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】123456ABCD

10、654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:8-Jun-2012 Sheet of File:d:我的文檔桌面CRD方案PPTcrd.DdbDrawn By:220V123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:8-Jun-2012 Sheet of File:d:我的文檔桌面CRD方案PPTcrd.DdbDrawn By:LED1LED2LEDnI1I2I3 該方案的拓展應用1.2米米T8日光燈，采用日光燈，采用3并并85串，串，20uF/400V電容電容方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】 方案二

11、原理圖 方案原理介紹【方案二】方案原理介紹【方案二】 220V220V交流輸入，經(jīng)過整流后為交流輸入，經(jīng)過整流后為100Hz100Hz的交流電壓，然后通過的交流電壓，然后通過CRDCRD，驅動，驅動4 4顆高壓顆高壓的的LEDLED或或62686268顆顆3.3V3.3V的的LEDLED燈珠。負載回路的電流約為燈珠。負載回路的電流約為CRDCRD輸出電流值的一半。該方輸出電流值的一半。該方案功率因素案功率因素0.90.9以上，無需變壓器，所用電子元器件極少，成本低廉。以上，無需變壓器，所用電子元器件極少，成本低廉。 輸入電壓范圍：輸入電壓范圍：180250V180250V。123456ABCD

12、654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:8-Jun-2012 Sheet of File:d:我的文檔桌面CRD方案PPTcrd.DdbDrawn By:CRDLEDAC220VBAI=1/2ICRD電源部分（電源部分（A）主要器件為主要器件為 1只整流橋，只整流橋，1只只4043mA的恒流二極管。的恒流二極管。光源部分（光源部分（B）主要器件為主要器件為4只高壓只高壓LED（VF為為4556V）。）。方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案一】方案原理介紹【方案二】方案原理介紹【方案二】光源板，四顆高壓LED串聯(lián) 電源板 4043mA的恒流二極管 方案原

13、理介紹【方案二】方案原理介紹【方案二】工作波形 工作波形說明：工作波形說明：CH1為恒流二極管之前的電壓波形，有為恒流二極管之前的電壓波形，有V=320V，f=100HZ的正弦波。的正弦波。CH2為恒流二極管之后的電壓波形，有一個削頂?shù)恼也ā楹懔鞫O管之后的電壓波形，有一個削頂?shù)恼也āH3為負載回路的電流波形，該方案為負載回路的電流波形，該方案LED不是恒亮的，不是恒亮的，LED即處在即處在“開開-關關-開開-關關”的狀態(tài)，但電流有效值是一個恒定的值。的狀態(tài)，但電流有效值是一個恒定的值。CH1123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDat

14、e:8-Jun-2012 Sheet of File:d:我的文檔桌面CRD方案PPTcrd.DdbDrawn By:CRDLEDAC220VBAI=1/2ICRD 推薦值（典型值20mA回路的應用）方案原理介紹【方案二】方案原理介紹【方案二】方案原理介紹【方案二】方案原理介紹【方案二】測試數(shù)據(jù) 工作電壓瞬態(tài)電流穩(wěn)定電流功率功率因素CRD溫度橋溫度LED溫度燈殼溫度180V18mA18mA4.2W0.9077.972.170.251.7190V19mA19mA4.7W0.9286.578.873.153.9200V20mA19mA5.1W0.9394.785.175.155.6210V21mA

15、20mA5.5W0.95102.391.177.257.3220V22mA20mA6.0W0.96109.796.979.159.1230V22mA20mA6.2W0.96116.6102.480.961.0240V22mA21mA6.7W0.96126.1110.584.063.6250V25mA23mA8.0W0.97133.8117.288.367.0 該方案的拓展應用電路123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:23-Feb-2012Sheet of File:d:我的文檔桌面照明項目CB215陽光集成IC.DdbDrawn By

16、:220V方案原理介紹【方案二】方案原理介紹【方案二】 一、產(chǎn)品特點恒流二極管恒流二極管CRD(Current Regulator Diodes) 是一種能為是一種能為LED或其他器件在電源電壓變化或其他器件在電源電壓變化時提供穩(wěn)定電流的器件，它相當于一個恒流源或最大峰值電流的限制電路，即使出現(xiàn)電源電壓供時提供穩(wěn)定電流的器件，它相當于一個恒流源或最大峰值電流的限制電路，即使出現(xiàn)電源電壓供電不穩(wěn)定或是負載電阻變化很大的情況，都能確保供電電流穩(wěn)定。該器件具有外圍電路非常簡單，電不穩(wěn)定或是負載電阻變化很大的情況，都能確保供電電流穩(wěn)定。該器件具有外圍電路非常簡單，使用極其方便等特點，尤其適用于使用極其

17、方便等特點，尤其適用于LED照明。照明。華晶恒流二極管采用華晶恒流二極管采用TO-252封裝，產(chǎn)品符合封裝，產(chǎn)品符合 RoHS要求。要求。直流等效阻抗低直流等效阻抗低工作電壓工作電壓4.5V130V交流等效阻抗高交流等效阻抗高負溫度系數(shù)負溫度系數(shù)ESD(HBM模式模式)8KV方案中各器件的介紹【恒流二極管】方案中各器件的介紹【恒流二極管】 二、產(chǎn)品參數(shù)（Ta= 25 除非另有規(guī)定）：符號參數(shù)最小值典型值最大值單位VB擊穿電壓100130VPD耗散功率1.2WTJ結溫-55150Tstg存儲溫度-55150RJC熱阻80/W方案中各器件的介紹【恒流二極管】方案中各器件的介紹【恒流二極管】 三、產(chǎn)

18、品規(guī)格（Ta= 25 除非另有規(guī)定）：產(chǎn)品名稱恒定電流 (IP)（mA）開啟電壓 (VK)（V）最小典型最大最大典型2H1002A42H1002A23171984.5192184.5212384.5272984.5293184.5313384.5374084.5404384.5方案中各器件的介紹【恒流二極管】方案中各器件的介紹【恒流二極管】 四、特性圖123456789101112ABCD121110987654321DCBATitleNumberRevisionSizeA1Date:5-Dec-2011 Sheet of File:D:Program FilesDesign Explorer

19、 99 SEExamples文件夾電子變壓器線路圖.DdbDrawn By:0208010002540605Ta=25101520Ta= -40Ta=85Ta=1251030507090-4025：-0.031mA/2585：-0.030mA/85125：-0.027mA/02080100-20354060-5515201030507090110-10a=25123456789101112ABCD121110987654321DCBATitleNumberRevisionSizeA1Date:5-Dec-2011 Sheet of File:D:Program

20、FilesDesign Explorer 99 SEExamples文件夾電子變壓器線路圖.DdbDrawn By:0208010002540605Ta=25101520Ta= -40Ta=85Ta=1251030507090-4025：-0.031mA/2585：-0.030mA/85125：-0.027mA/02080100-20354060-5515201030507090110-10a=25典型典型V-I特性圖特性圖 典型溫度特性圖典型溫度特性圖mAmAVV方案中各器件的介紹【恒流二極管】方案中各器件的介紹【恒流二極管】方案中各器件的介紹【恒流二極管】方

21、案中各器件的介紹【恒流二極管】五、外形圖(TO-252封裝 2H1002A4)一、R6S05產(chǎn)品特點u超低反向漏電電流 IR2Au封裝厚度?。?.2mm）uESD擊穿電壓高（12KV，HBM MODEL）u無鉛封裝u耐焊接溫度高：260/10s（回流焊） 350/3s（手工焊）方案中各器件的介紹【整流橋方案中各器件的介紹【整流橋R6S05 】二、R6S05電參數(shù)參數(shù)名稱符 號額定值單 位重復峰值反向電壓VRRM600V直流阻斷電壓VDC600V平均正向整流電流IF(AV)0.5A持續(xù)正向整流峰值電流Imax2A峰值正向浪涌電流IFSM10A結到管殼的熱阻最大值RJA200/W貯存溫度Tstg-

22、55150方案中各器件的介紹【整流橋方案中各器件的介紹【整流橋R6S05 】參數(shù)名稱符號測試條件規(guī) 范 值單位最小典型最大反向電壓VRIR=1mA600V反向電流IRVR=600V, Ta=250.5AVR=600V, Ta=1252A正向壓降VF IF=0.25A1.0Va: 脈沖測試tp300s,2%方案中各器件的介紹【整流橋方案中各器件的介紹【整流橋R6S05 】三、R6S05電特性曲線（1）、IR - VR關系曲線（TC= 25） 在常溫下，在常溫下， R6S05 的反向漏電比的反向漏電比 TB1001小小 10nA 方案中各器件的介紹【整流橋方案中各器件的介紹【整流橋R6S05 】（

23、2）、IR - VR關系曲線（TC= 125） 在在125 ， R6S05反向漏電在反向漏電在100nA左右，左右， 比普通臺比普通臺面工藝低一個數(shù)量級面工藝低一個數(shù)量級 方案中各器件的介紹【整流橋方案中各器件的介紹【整流橋R6S05 】（3）、IR - VR關系曲線（TC= 175） 在在175 ， R6S05反向漏電明顯比普通臺面工藝小反向漏電明顯比普通臺面工藝小方案中各器件的介紹【整流橋方案中各器件的介紹【整流橋R6S05 】（4）、 VF - IF 關系曲線 方案中各器件的介紹【整流橋方案中各器件的介紹【整流橋R6S05 】四、R6S05封裝外形方案中各器件的介紹【整流橋方案中各器件的介紹【整流橋R6S05 】三、2GF4545方案中各器件的介紹【方案中各器件的介紹【