如何平衡多串LED照明系統(tǒng)與四大線性穩(wěn)壓器?
發(fā)布時間:2014-08-30 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】作為工程師都在不斷的尋找各種方法,來實現(xiàn)在降低成本的同時保持或提高LED照明系統(tǒng)的性能。要解決這個問題主要的就是如何解決多串LED照明系統(tǒng)與四大線性穩(wěn)壓器問題,還有需要注意哪些常見的問題?請看下文。
在動態(tài)調(diào)節(jié)高功率線性穩(wěn)壓器發(fā)明之前,LED電子產(chǎn)品設(shè)計人員配置多個LED串主要有兩種選項:
采用開關(guān)穩(wěn)壓器分別調(diào)節(jié)每個串;或者使用串并聯(lián)配置碰運(yùn)氣。
使用開關(guān)穩(wěn)壓器調(diào)節(jié)每個LED串(通常在降壓配置中)可針對電源波動、LED堆棧電壓波動以及故障保護(hù)提供最高級別的靈活性。但是,為每串提供開關(guān)穩(wěn)壓器可能成本很高,而且在LED串之間正向電壓匹配相對較好時也沒有必要。另外,以串并聯(lián)配置安放LED串,還需要各串正向電壓與動態(tài)阻抗的更好匹配,否則就會導(dǎo)致嚴(yán)重的串電流不匹配問題以及更低的可靠性。此外,這種需要還會增加LED成本,因為需要對LED實施正向電壓分級處理。
作為德州儀器(TI)的員工,我們總在不斷尋找各種方法,以便在降低成本的同時保持或提高LED照明系統(tǒng)的性能。我們的高功率線性穩(wěn)壓器器件系列(即LM3463、LM3464以及LM3466)提供低成本的高效率方式確保各串之間的電流匹配,可解決設(shè)計多串LED應(yīng)用的各種挑戰(zhàn)。
另一種方法是使用線性穩(wěn)壓器既提供壓重功能強(qiáng)制各串實現(xiàn)電流匹配,又提供更好的故障保護(hù)。如果輸入電源是AC/DC或DC/DC,并提供恒定電壓,那么LM3463和LM3464LED驅(qū)動器將是最佳選擇。但是,如果輸入電源提供恒定電流,LM3466則是最佳選擇。典型應(yīng)用原理圖如下所示:
[page]在本應(yīng)用中,LM3466集成電路可互相通信,確保恒定電流電源所強(qiáng)加的輸入電流能夠在各串之間進(jìn)行平均分配。線性穩(wěn)壓器會吸收LED堆棧正向電壓的任何差異。
問題1—不過,線性穩(wěn)壓器不是效率低下嗎?
最佳答案是“有時是,但不常是。”線性電流調(diào)節(jié)器只在輸入輸出電壓不匹配時效率低下,但如果兩個電壓很接近,它們實際就會非常高效。該系列包括LM3466在內(nèi)中的所有產(chǎn)品都可正常工作,確保極高的效率。事實上,單個線性級的轉(zhuǎn)換效率高于大多數(shù)基于開關(guān)穩(wěn)壓器的轉(zhuǎn)換!
問題2—故障保護(hù)如何?
盡管LED可靠性正在提高,但我們?nèi)孕枰P(guān)注故障保護(hù),確保在故障事件中系統(tǒng)的運(yùn)行良好。我們所有基于線性穩(wěn)壓器的解決方案都包含開路及短路LED保護(hù)方案,可確??煽堪踩墓ぷ鳌C靠钇骷漠a(chǎn)品說明書都提供相關(guān)故障處理功能的完整信息。
問題3—如果希望在不同串中提供不同電流怎么辦?
只要各串的正向電壓充分接近,以至于其不會通過過度功耗對線性穩(wěn)壓器產(chǎn)生應(yīng)力,就可以。對于基于LM3466的系統(tǒng),每款電路都使用編程電阻器來確定各串之間的比值。因此,電流不必像上面討論的實例中那樣全都相等。如果LED串的正向電壓差別過大,就要使用開關(guān)穩(wěn)壓器。
問題4—我有多個兩種不同類型LED的串,其需要不同的電流,這是否意味著我不能使用LM3466?
可以用,但有一些局限性。例如下圖所示的電路支持一個500mA電流的高亮度白光LED串和五個每個需要100mA的紅光LED串。
在這種情況下,如果恒定電流電源提供1A電流,那么五個彩色串的每串電流就必須等于100mA,五個串的電流總和就必須等于500mA,與高功率白光串相等。
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