单通道LED线性恒流控制芯片
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lED电源芯片SM2082G的高压线性恒流方案LED驱动电源,从早期的隔离开关恒流电源,过渡到非隔离的开关恒流电源,直到今天的高压线性恒流的大行其道,时间也就3年的时间。
无疑,市场竞争的惨烈,人工费用的压力,规模化生产的需求等等,都要求在驱动电源技术上革新。
现在的LED驱动电源市场,是隔离,非隔离,单通道高压线性恒流芯片三足鼎立的局面,各自有各自的市场应用。
短时间内,谁也无法取代谁,但不可否认高压线性驱动的应用的正越来越被业界接受。
单通道高压线性恒流芯片SM2082G 是一款单通道LED 线性恒流控制芯片,这款单通道高压线性恒流芯片SM2082G使用本司专利的恒流设定和控制技术,并且输出电流由外接Rext 电阻设置为5mA~120mA,而且单通道高压线性恒流芯片SM2082G输出电流不随芯片OUT 端口电压而变化,具有较好的恒流性能。
从单通道高压线性恒流芯片SM2082G 集成电路构造上来分析,单通道高压线性恒流芯片SM2082G系统结构简单,外围元件极少,方案成本低。
高PF和低THD的优良特性,是单通道高压线性恒流芯片SM2082G的特点。
没有电解的方案,可以使得LED灯的寿命大大延长,单通道高压线性恒流芯片SM2082G应用方案简单但性能仍然优良,可以满足欧美等高规格市场,是室内照明电源的方案不错的选择。
从性价比上来说,单通道高压线性恒流芯片SM2082G属于迎合现在的LED产品照明市场目前的现状。
从各方面来说,单通道高压线性恒流芯片SM2082G还可以支持可控硅调光应用电路,高压线性恒流芯片SM2082G应用广泛。
详细的SM2082G可控硅调光方案应用图如下。
至于单通道高压线性恒流芯片SM082G频闪的问题,业界争论已久,首先不能以相机的评判作为标准。
其次,应用环境下面,人眼远离灯具50CM以上,已察觉不到频闪,对人眼没有影响。
最后,加入一个小的贴片电容,可以消除频闪,即使电容损坏,也不会出现死。
一、概述FM3081 是单通道LED 恒流驱动控制芯片,芯片使用本司专利的恒流设定和控制技术,输出电流由外接Rext 电阻设置为5mA~60mA,且输出电流不随芯片OUT 端口电压而变化,较好的恒流性能。
系统结构简单,外围元件极少,低成本方案低。
二、特点OUT端口输出电流外置可调,范围5mA~60mA芯片间输出电流偏差<±4%具有过热保护功能芯片可与LED共用PCB板芯片应用系统无EMI问题线路简单、成本低廉采用ESOP-8 封装三、产品应用LED日光灯管LED路灯照明应用LED球泡灯,LED吸顶灯四、引脚图及说明五、极限参数六、热阻参数七、电气参数(无特殊说明,TA=25℃)八、 典型应用线路OUTGND REXTRext220V~VinLED1LEDn注:图中电源可以是交流电源,也可以为直流电源九、 OUT 端口输出电流特性OUT 端口输出电流计算公式:输出电流与rext 电阻关系曲线恒流曲线图恒流曲线可看出常温下OUT 端口最低电压V OUT_MIN:I OUT = 20mA,V OUT_MIN = 4.1V;I OUT = 30mA,V OUT_MIN = 4.6V;I OUT = 40mA,V OUT_MIN = 5.0V;I OUT = 50mA,V OUT_MIN = 5.5V。
输出电流温度特性(IOUT = 20mA;IOUT = 40mA)温度补偿当LED 灯具内部温度过高,会引起LED 灯出现严重的光衰,降低LED 使用寿命。
FM3081 集成了温度补偿功能,当芯片内部结温超过110ºC 时,将会自动减小输出电流,以降低灯具内部温度。
十一、封装尺寸图。
特点⏹OUT端口输出电流外置可调⏹芯片间输出电流偏差小于±4%⏹具有过热保护功能⏹芯片可与LED共用PCB板⏹芯片应用系统无EMI问题⏹线路简单,成本低廉应用领域⏹T5/T8系列LED日光灯管⏹LED路灯照明应用⏹LED球泡灯,LED吸顶灯概述WS3620是一款高压线性恒流驱动器,可直接驱动高压LED灯串。
其电源系统结构简单,只需很少的外围元件就可以实现非常优秀的恒流特性。
主要应用于对体积、成本要求非常苛刻的非隔离LED恒流驱动电源系统。
WS3620还可以多芯片并联应用,从而提高系统的输出电流能力;其输出电流可通过REXT引脚的电阻来进行设置。
WS3620提供TO252、ESOP-8和SOT89-3封装。
典型应用图一(TO-252/SOT89-3封装)WS3620单通道高压线性LED恒流驱动典型应用图二(ESOP8封装)引脚定义与器件标识WS3620提供了TO252、ESOP-8和SOT89-3三种封装,顶层如下图所示:WS3620DP:Product CodeA:产品编码X:内部代码BCY:内部品质管控代码YMX:D/CWS3620EP:Product CodeA:产品编码X:内部代码BCY:内部品质管控代码YMX:D/C3620:Product CodeX:产品编码YM:生产日期XX:内部品质管控代码封装引脚功能说明引脚名引脚号功能说明OUT1芯片电源输入与恒流输出端口GND2芯片地REXT3输出电流设置引脚电路内部结构框图订购信息封装形式芯片表面标识采购器件名称8-Pin ESOP-8,Pb-free WS3620EP WS3620EP3-Pin TO-252,Pb-free WS3620DP WS3620DP3-Pin SOT89-3,Pb-free3620WS3620KP极限参数符号(symbol)参数(parameter)极限值单位(unit)V OUT OUT端口电压-0.5~250VI OUT OUT端口电流1~60mAV REXT REXT端口电压-0.5~7VT J最大工作结温150℃T STG最小/最大储藏温度-55~150℃注意:超过上表中规定的极限参数会导致器件永久损坏。
led恒流芯片LED恒流芯片是一种能够稳定控制LED电流的芯片,它可以根据不同的输入电压和外部环境条件,使LED灯的亮度保持恒定,提高LED灯的稳定性和寿命。
在LED照明应用中,LED恒流芯片是非常重要的一部分,下面我将介绍一下LED 恒流芯片的原理和应用。
首先,LED恒流芯片的原理是基于负反馈控制的。
通过对LED电流进行反馈测量,然后和设定的恒流值进行比较,根据比较结果来控制输出的电压和电流,使LED灯的亮度保持在设定的恒流值。
LED恒流芯片通常包括电流采样器、误差放大器、PID控制器等功能单元。
电流采样器用于测量LED电流,将测量值与设定值进行比较得到误差信号。
误差放大器将误差信号放大,并根据放大后的信号控制输出的电压或电流。
PID控制器则是一种常用的控制算法,用于根据误差信号的大小和变化率来调整输出的控制信号,使其逐渐趋向于设定值。
LED恒流芯片具有多种优点。
首先,LED恒流芯片可以根据输入电压和外部环境条件自动调整输出的电压和电流,使LED灯的亮度保持在设定的恒流值。
其次,LED恒流芯片能够提供稳定的电流输出,避免因电流波动导致的LED灯的亮度不均和闪烁现象。
此外,LED恒流芯片还可以提供过温保护和短路保护等功能,保护LED灯的正常工作和延长使用寿命。
LED恒流芯片在LED照明应用中有着广泛的应用。
首先,LED恒流芯片可以应用于室内照明、商业照明和户外照明等各种场景。
通过合理的设计和选择,LED恒流芯片可以实现对LED灯的调光、色温调节等功能,满足不同环境和用户需求。
其次,LED恒流芯片也可以应用于汽车照明、舞台灯光和太阳能路灯等特殊场合。
在这些场合中,LED恒流芯片可以帮助控制LED灯的亮度和色温,提高照明效果和能耗管理。
总结起来,LED恒流芯片是一种能够稳定控制LED电流的芯片,通过负反馈控制原理实现LED灯的恒流控制。
LED恒流芯片具有稳定的输出、多种保护功能和广泛的应用性能。
随着人们对照明质量和能耗管理要求的提高,LED恒流芯片将在LED照明领域扮演越来越重要的角色。
产品概述:RM9003BS是单通道LED恒流驱动控制芯片,可直接驱动高压LED灯串,输出电流由外接电阻设置为5mA~80mA,且输出电流恒定在设定值。
芯片系统结构简单,外围元器件极少,线路简单。
应用领域:⏹LED 日光灯管T5/T8/T10…⏹LED 灯丝灯/球泡灯/蜡烛灯…⏹其它小功率的LED 电光源典型特点:⏹外围电路简单,无需磁性元件⏹多芯片并联应用⏹芯片可与LED 共用PCB 板⏹LED 电流可外部设定⏹芯片应用线路无EMI 问题⏹内置500V 高压MOS⏹芯片具有过温调节能力(OTP:130℃)⏹芯片封装:ESOP8,SOT89-3,TO252管脚定义:管脚说明:管脚名称管脚描述OUT 芯片正极GND 芯片负极(接地端)CS 芯片电流采样端NC无定义管脚典型应用:-+RM9003XDSG N DLED1LED2LEDNRSLN图1:单个驱动-+RM9003X DS G N DLED1LED2LEDNRSLNRM9003XDSG N DRS图2:两个并联驱动极限参数:符号参数参数范围S1电流采样输入电压-0.3V to 7V TJ 工作结温范围-40℃to 150℃Tc 工作温度-40℃to 100℃TSTG储存温度范围-55℃to 150℃注:极限值是指超出该工作范围,芯片有可能损坏。
推荐工作范围是指在该范围内,器件功能正常,但并不完全保证满足个别性能指标。
电气参数定义了器件在工作范围内并且在保证特定性能指标的测试条件下的直流和交流电参数规范。
对于未给定上下限值的参数,该规范不予保证其精度,但其典型值合理反映了器件性能。
电气参数:(无特别说明情况下,TA =25℃)符号参数条件最小值典型值最大值单位Von 工作电压最小值S1=30mA 6--V VDS 驱动端峰值电压500--V IS 工作电流环境温度100℃5-80mA Vref 恒流电压基准25℃0.5800.6000.620V Idd 静态工作电流Vd=10V-0.3-mA OTP过温调节点-130-℃订购信息:订购型号封装形式包装方式卷盘尺寸编带RM9003BSESOP-84000只/盘13寸TO2522500只/盘13寸。
内部功能框图
+0 $(6单通道LED线性恒流控制芯片
REXT
GND
管脚说明
订购信息
极限参数(注1)
若无特殊说明,T A=25°C。
注1:最大输出功率受限于芯片结温,最大极限值是指超出该工作范围,芯片有可能损坏。
在极限参数范围内工作,器件功能正常,但并不完全保证满足个别性能指标。
注2:RθJA在T A=25°C自然对流下根据JEDEC JESD51热测量标准在单层导热试验板上测量。
注3:温度升高最大功耗一定会减小,这也是由T JMAX,RθJA和环境温度T A所决定的。
最大允许功耗为P D = (T JMAX-T A)/ RθJA或是极限范围给出的数值中比较低的那个值。
电气工作参数(注4、5)
若无特殊说明,T A=25°C。
注4:电气工作参数定义了器件在工作范围内并且在保证特定性能指标的测试条件下的直流和交流电参数。
对于未给定上下限值的参数,该规范不予保证其精度,但其典型值合理反映了器件性能。
注5:规格书的最小、最大参数范围由测试保证,典型值由设计、测试或统计分析保证。
注6:电流负温度补偿起始点为芯片内部设定温度145°C。
OUT 端口输出电流特性
HM7162AES 的OUT 端口输出电流计算公式:(A))
ΩRext(0.6V
Rext V I REXT OUT ==。
图1. HM7162AES 输出电流与Rext 电阻关系曲线
图2. HM7162AES 恒流曲线图
图
3. HM7162AES 输出电流温度特性(注7)
注7:芯片焊接到2cm*2cm ,厚度为1mm 的铝基板上。
过温调节功能
当LED 灯具内部温度过高,会引起LED 灯出现严重的光衰,降低LED 使用寿命。
HM7162AES 集成了温度补偿功能,当芯片内部达到145ºC 过温点时,芯片将会自动减小输出电流,以降低灯具内部温度。
系统方案设计
图4. HM7162AES 应用电路原理图
◆ 效率设计理论
图4所示的应用电路工作效率计算如下:
IN
LED
LED IN LED LED IN LED V V *n I *V I *V *n P P η===
其中Vin 是系统输入电源电压,V LED 是单个LED 工作电压降,I LED 是LED 平均电流。
可看出系统串联的LED 数量n
越大,系统工作效率越高。
系统设计过程中,需根据应用环境调整HM7162AES 的OUT 端口工作电压,优化η值。
◆ LED 串联数量设计
系统串接的LED 数量设计需考虑以下两个方面:
1) 图4电路中,OUT 端口电压V OUT = Vin – n*V LED ,为保证芯片正常工作,需保证OUT 端口电压V OUT ≥ V OUT_MIN ; 2) 芯片OUT 端口电压越低,系统工作效率越高。
综合以上两点,系统串接的LED 数量n 计算为:
LED
V Vout
Vin n -=
芯片应用说明
◆ 单颗芯片应用说明
图5是HM7162AES 交流电源应用方案电路图,LED 灯可采用串联、并联或者串、并结合连接方式; C1是电解电容,用于降低Vin 电压纹波;Rext 电阻用于设置LED 灯工作电流。
L N
图5 HM7162AES 典型应用电路—交流电源输入
电解电容C1值越大,电压Vin 纹波越小,HM7162AES OUT 端口电压纹波越小。
C1值根据LED 灯总工作电流而定:电流越大,C1容值越大。
具体计算方法如下:
滤波电容C1容值:ΔV
t
*I C1LED
公式中,I LED 为整个方案中的平均电流,时间t :在50Hz 时约为(1/4)*(1/f AC )=5ms ,ΔV 是OUT 端口电压纹波。
◆ 芯片并联应用说明
L N
图6. HM7162AES 并联应用电路原理图
根据LED 灯工作电流选择并联芯片数量,图中Rext1~Rext(n+1)的电阻值电阻值建议设置相同,以确保每个通道的平均电流均匀分布。
典型应用方案
◆ 方案一 HM7162AES 无频闪应用方案(12W )
F1L
1. LED 灯串电压建议控制在250V 到270V 之间,系统工作最优化。
2. 通过改变R1电阻值,调整输出工作电流值。
◆ 方案二 HM7162AES 无频闪应用方案(24W )
F1L
N
1. LED 灯串电压建议控制在250V 到270V 之间,系统工作最优化。
2. 通过改变R1,R2电阻值,调整输出工作电流值。
方案三 HM7162AES 高PF 应用方案(12W )
F1
L N
1. LED 灯串电压建议控制在210V 到230V 之间,系统工作最优化。
2. 通过改变R1电阻值,调整输出工作电流值。
3. C1电容为抗干扰器件,建议使用。
典型应用方案EMI 测试
F1
L
EMI 测试:N 线测试结果
EMI 测试:L 线测试结果
PCB layout注意事项
铺铜散热
(1)IC衬底与PCB需要采用锡膏工艺,保证IC衬底与PCB接触良好,IC衬底禁止使用红胶工艺。
(2)系统实际输出功率与PCB板及灯壳本身散热情况有关,实际应用功率需匹配散热条件。
(3)IC衬底部分进行铺铜处理,进行散热,增加可靠性,铺铜如上图所示,建议衬底焊盘大小为2.5mm*1.8mm。
(4)IC衬底焊盘漏铜距离OUT端口需保证0.8mm以上的间距。
封装焊接制程
明微电子所生产的半导体产品遵循欧洲RoHs标准,封装焊接制程锡炉温度符合J-STD-020标准。
封装形式ESOP8。