高压线性恒流IC介绍
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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。
SM2082DTO252-2/SOT223/SOT89-3管脚序号名称管脚说明1 OUT 电源输入与恒流输出端口2 GND 芯片地3 REXT 输出电流值设置端订购信息订购型号封装形式包装方式卷盘尺寸管装编带SM2082D TO252-2 40000只/箱2500只/盘13寸SOT223 / 2500只/盘13寸SOT89-3 / 1000只/盘7寸若无特殊说明,环境温度为25°C。
符号说明范围单位V OUT OUT端口电压-0.5 ~ 450 VI OUT OUT端口电流1~ 60 mARθJA PN结到环境的热阻TO252-2 55℃/W SOT223 70SOT89-3 125T J工作结温范围-40 ~ 150 °CT STG存储温度-55 ~ 150 °CV ESD HBM人体放电模式>2 KV注:表贴产品焊接最高峰值温度不能超过260℃,温度曲线依据J-STD-020 标准、参考工厂实际和锡膏商建议由工厂自行设定。
电气工作参数若无特殊说明,环境温度为25°C。
符号说明条件最小值典型值最大值单位V OUT_MIN OUT输入电压IOUT = 30mA - - 6.5 VV OUT_BV OUT端口耐压IOUT = 0 450 - - VI OUT输出电流- 5 - 60 mAI DD静态电流VOUT = 10V,REXT悬空- 0.16 0.25 mAV REXT REXT端口电压VOUT = 10V - 0.6 - VD IOUT IOUT片间误差IOUT = 20mA - ±4 - %T SC电流负温度补偿起始点- - 110 - ℃注:如需最新资料或技术支持,请与我们联系OUT 端口输出电流特性SM2082D 的OUT 端口输出电流计算公式: (A)rext(Ω)0.6V rext V I REXT OUT ==。
图1. SM2082D 输出电流与rext 电阻关系曲线图2. SM2082D 恒流曲线图上图2的SM2082D 恒流曲线可看出常温下OUT 端口最低电压VOUT_MIN :IOUT = 20mA ,VOUT_MIN = 4.1V ;IOUT = 30mA ,VOUT_MIN = 4.6V ;IOUT = 40mA ,VOUT_MIN = 5.0V ;IOUT = 50mA ,VOUT_MIN = 5.5V 。
产品概述:RM9026A/B是一款高压线性全电压LED 高压驱动芯片,可以根据输入电压的高低切换灯珠的串并联方式,兼容120Vin和230Vin 两种工作模式,主要应用于球泡灯,吸顶灯等LED光源模组。
高PF或者无频闪应用,内置600V集成MOS。
RM9026A恒功率,线电压补偿模块可以有效的抑制电压波动时候输入功率的变化,线电压在一定的范围里波动时,芯片可以保持一定的恒功率的功能。
RM9026B支持PWM调光/模拟调光功能。
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:⏹灯串串并联方式芯片控制自动转换⏹内置500V高压MOS,最大输出电流2*100mA⏹RM9026A具备功率补偿功能⏹RM9026B具备数字模拟调光功能⏹芯片具有过温保护功能⏹芯片应用无EMI问题⏹应用于球泡灯、投光灯、筒灯等管脚定义:RM9026A RM9026B 管脚说明:管脚名称管脚描述OUT1内部集成高压MOS漏端VCC供电端口VSP线电压检测端口CS1电流检测端口CS2电流检测端口CP功率补偿端口DIM模拟/数字调光端口SPC串并联控制端口OUT2内部集成高压MOS漏端GND芯片地典型应用:产品型号说明:产品型号具体说明RM9026A双压恒功率OTP140℃RM9026B双压DIM调光OTP140℃极限参数:符号参数参数范围CS电流采样输入电压-0.3V to7VTJ工作结温范围-40℃to150℃Tc工作温度-40℃to100℃TSTG储存温度范围-55℃to150℃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℃)符号参数测试条件最小典型最大单位VCC_ONVCC启动电压V CC=10V,DIM/CP悬空141uA V CS1/V CS2CS参考电压600mVI OUT输出电流驱动能力V OUT=30V5100mAV OUT集成MOS漏端耐压V OUT=30V500VF DIM PWM调光频率范围2001000HzV DIM模拟调光输入范围输出功率0%~100%0 1.2V I_DIM调光脚输出电流30uAICP 流入CP端口电流有效控制VCS电流范围0500uAOTP过温调节RM9026A&RM9026B140℃OTP过温调节RM9026AB&RM9026BB125℃订购信息:订购型号封装形式包装方式卷盘尺寸编带RM9026A ESOP-84000只/盘13寸RM9026B ESOP-84000只/盘13寸。
高压线性恒流IC电源方案在LED灯具优缺点[导读]采用高压线性恒流IC驱动方式,在满足同样的出口安全标准和质量要求的情况下,可大幅节省电源的成本。
目前,市场上有多种不同规格和性能的高压IC芯片供客户选择,但由于很多方案还不算太成熟,企业在使用过程中会发现不少的问题,比如电压波动、频闪和绝缘问题,如何解决这些问题,市场已有一些相应解决方案。
随着LED电源方案的多元化发展,高压线性恒流驱动方案(AC IC Direct Driver)由于电路简单,效率、PF值高,整灯成本低廉等优点,越来越受LED企业所关注,也越来越多企业开始尝试使用这种电源方案。
一、高压线性恒流IC电源方案的特点1、高PF值(PF≥0.98),高效率(η≥90%),低谐波(THD<15%)。
2、无需加任何安规电容或电感,可满足EMC、能源之星和调光的要求。
3、电路部分,全部采用固态元器件,避免电解电容长期在高温状态下使用容易损坏的问题,电源寿命更长,更可靠。
4、电源和灯珠一体化,减少加工成本。
5、在同样符合出口安全标准和质量要求的情况下,可以大幅降低电源成本。
6、具有自动过温保护和过压保护,更能保障电源和整灯的寿命。
二、与传统开关电源的价格、性能对比采用高压线性恒流IC驱动方式,在满足同样的出口安全标准和质量要求的情况下,大幅节省电源的成本。
以符合CE或者UL标准的100W的工矿灯举例如下:三、设计注意事项1、必须考虑散整灯的安规和绝缘问题,建议采用导热塑料外壳;2、整灯结构设计时,要考虑预留IC的散热余量,如果IC单独设计驱动板,需要提供合适的散热器给IC散热;3、选择光源总的VF值时,建议按照:LED光源总VF电压=1.2*AC输入电压;4、大功率灯具,要添加防雷、防浪涌电路。
四、实例展示五、高压线性恒流方案的应用问题和解决方案随着越来越多的大企业采用高压线性恒流的方案,目前,市场上有多种不同规格和性能的高压IC芯片供客户选择,但由于很多方案还不算太成熟,所以众多企业在使用过程中会发现不少的问题,主要集中在以下几点:1、电网电压波动问题在电网电压波动的时候,尤其大幅波动和电压上升的时候,整灯的功率会上升很快,导致IC的温度和灯珠的温度大幅上升,过早进入自动的过温保护和过压保护,导致灯具闪烁或者灭灯(温度或者电压下降后,可以重新点亮)。
CYT3000A四通道LED线性恒流驱动控制IC简介:CYT3000A是聚泉鑫研发代理的一款LED恒流驱动IC。
其外围器件极其精减,无需高电压电解电容和变压器,仅需一个外置电阻设定电流,同时具有高功率因数,极具性价比。
CYT3000A是高功率因数线性恒流高压LED驱动芯片,应用于LED照明领域。
该芯片通过独特的恒流控制专利技,实现恒流精度小于±5%,输出电流可由外接REXT电阻调节。
芯片具有高功率因数和低谐波失真。
系统结构简单,具有各种保护功能,无需变压器和高压电解电容,该高压LED 驱动芯片极少的外围元件,可节省电子元器件所占的空间,可实现LED照明方案批量化作业。
应用:T5/T8系列LED日光灯管、LED球泡灯、LED筒灯、LED吸顶灯LED灯管LED球泡灯LED筒灯LED吸顶灯等系列产品D4 D3 D2 D1GNDNCNCRCYT3000AIC引脚图片ESOP8封装CYT3000A典型应用ACCYT3000ACYT3000A方案优势1,无电解电容,更长寿命2,外围器件精减,成本更低,可靠性更高3,IC可与光源共用一个基板,满足空间有限灯具的需求。
九大优势:1、性价比高;2、去掉传统AC-DC开关电源,无需电解电容、变压器等元件,提高了产品寿命;3、功率因素(PF)全电压大于0.98;4、电源转换效率大于90%,无EMC问题、THD<20%5、电源部分和光源共用PCB板;6、直接市电输入,支持宽电压AC180-240V;7、结构简单,安装方便、可根据用户产品需求订制PCB板尺寸;8、光源采用SMD2835,散热好,光衰小;9、做成整灯可通过RoHS,CE认证;IC在正常使用情况下可以使用10年以上,并且CYT3000A具有温度保护功能,在达到110度时会自动调节输出电流,确保整体温度平衡。
IC转换效率高,本身功耗较小,并且IC采用ESOP-8封装,带底部散热器,可以快速将热量传递到外壳。
概述:3001是一款非隔离线性LED恒流驱动芯片,可以实现高精度的LED恒流驱动。
3001可通过外置检流电阻调节输出电流。
3001因其特殊的恒流控制机制,芯片无需变压器,即可实现LED的恒流驱动,芯片本身具有过温保护功能,提高系统可靠性。
特性:◆内置高压启动供电◆±4%LED输出电流精度◆输出电流外置可调:5mA~60mA◆内部集成450V功率管◆无需变压器◆过温调节功能◆外围线路简单,元器件少◆产品可直接焊在铝基板上◆系统应用无EMI问题应用范围:◆LED吸顶灯◆LED球泡灯◆T5/T8系列LED日光灯管◆其他LED照明最大额定值:封装耗散等级(注1):注1:超出“最大额定值”可能损毁器件。
在极限条件下工作,器件特性将得不到保证,长期运行还可能会影响可靠性。
耗散功率(注2):注2:“耗散功率”是在25℃条件下,基于85mm*85mm厚度为1mm的铝基板测试;超出“最大额定值”不保证其特性。
电气特性(T TYP=25℃):项目符号测试条件最小值典型值最大值单位DN输入电压V DN_MIN IDN=30mA 6.5VDN耐压V DN450V静态电流I DD250uACS端口电压V CS VDN=10V300mV过温调节T REG140℃输出电流I OUT560mA典型应用:推荐工作范围:交流输入电压使用范围在200V至240V。
使用说明:3001作为一款LED恒流驱动控制芯片,芯片内部集成了LED恒流控制电路模块,温度调节模块。
芯片可通过外置的RCS检流电阻实现输出电流5mA~60mA 变化,DN端口的最低工作电压为6.5V。
通过外部的CS口电阻R CS来精确设定LED的电流,输出电流的计算公式如下:其中I LED是产品的输出电流,VCS是CS端口的检测电压,R CS是检流电阻。
3001具有过温调节功能。
在产品温度过高时,芯片内部将会逐渐减小检测电压VCS,进而减小输出电流,减小芯片的温升,保护芯片和系统的安全。
高压线性智能IC光引擎方案
为了降低成本,业内多家方案公司推出简单线性恒流IC方案,此方案简化了灯具的工艺流程,也达到了直接用市电驱动LED的要目的,成本也得以大大的降低,并相继在几家定位低端LED照明企业应用。
然而此晶体管只是简单的恒流元件,对于电源供电的突波和电压不稳定,未能有效避护,让恒流IC过度长期积热,不但给灯具预埋安全隐患,而且大部分能效浪费(效率一般80%以下,甚至更低),所以大部分只能放弃功率因素(PFC)来补足电源效率问题,但最终还是忽略性能安全问题。
下面介绍一下一款自主设计,台湾封装的智能线性调节IC(代号090):
我公司自主研发的IC智能光引擎,充分发挥上述简单恒流IC驱动所有优点同时,更发挥下面几个独特优势:
(一)、IC智能光引擎把光源、电源、检测、保护一体化,体积小、结构紧凑、无变压器、无大体积的电感和电容等,解决好了驱动电源寿命短的瓶颈;
(二)、IC智能光引擎装入散热片,接通220VAC(180V~265V或80V~160V)电源就能直接点亮,材料成本低,装配工艺简单;
(三)、IC智能光引擎具有自动检测输入电压状态、智能调节LED光源的平衡、使LED光源处于最佳工作状态、使IC耗能少、自发热小、达到节能省电;
(四)、IC智能光引擎采用高亮度、长寿命的LED光源,光效高、光衰小;
(五)、IC智能光引擎PF值高于0.97,电源效率最高达80-90%;
(六)、IC智能光引擎无高频开关及电感等,无EMI、EMC的烦脑;
(八)、启动电压低:对于220V~240VAC系列产品,80V就能开始启动点亮;对于100V ~120VAC系列产品,40V就能开始启动点亮;。
NK8201
NK8201是一款针对供电电压大幅波动而提供的一种高性/价比LED照明电源集成电路,可在较大电压范围内保持恒流特性。
除了DC输入应用外,适合于AC110V或AC220V供电的LED球炮灯、日光灯、平板灯尤其是各种灯丝灯的应用。
具有负温度系数,在高温和大电流下可实现自动保护。
可承受很高的电压,因此适用于汽车、工业和广告牌等高可靠LED照明的场合。
具有耐高温和苛刻环境的封装形式,符合RoHS要求。
封装形式:高可靠微型化PDFN3.3*3.3
特点:
■最高工作电压 AC300V,电流可调.
■可调光.
■可用于AC110V/AC220V供电系统
■可并联使用.
极限参数:
■ESD(人体静电模型): 8000V
■极限工作电压:AC 300V
■极限工作电流:100mA
典型应用
1.3W无频闪方案应用原理
2.7W长寿命方案应用原理图。
AC-HV高压线性恒流控制IC随着技术的发展,LED光源的光效不断提升、有效寿命时间远远超过了传统的气体放电光源,LED的应用越来越广泛。
市场上绝大多数的LED使用的都是直流(以下简称DC)驱动的方式,DC电源的优点是技术成熟,工作电压范围宽。
但同时受制于DC驱动电源电路的复杂性,以市场上使用较多的120W LED路灯电源举例,电子元器件的数量数百个,这样带来庞大的物料管理成本和生产管理成本;另外,DC电源都要使用到的电解电容的寿命远远低于LED光源的寿命,这样客观上也使得LED路灯使用的后期维护成本大大提升。
本文要介绍的是一种原理上不同于DC驱动的LED技术,交流(以下简称AC)直接连接到LED光源,使用线性开关的方式控制LED光源的开通,所使用的高压(以下简称HV)LED光源的工作电压超过50V,下面以昌捷光电的HF3028 AC-HV 高压线性恒流驱动控制芯片为例一、AC-HV工作原理及特性分析1.AC 驱动方式的电路原理如图1:图1AC 驱动方式的电路原理AC输入电压由ACL、ACN输入,经过BD1全桥整流后的脉动交流电直接连接到由LED1~LED5组成的光源模组,专用驱动芯片控制的S1、S2、S3、S4在对应的四个开启电压点分别把LED1~LED4点亮;通过与芯片内部产生的基准电平Vref比较来控制L1~L4的导通状态,以此来达到控制LED工作的功率。
L1~L4在电路中处于放大状态,调节每个LED回路的导通电流,工作电压电流波形图如图2。
图2 AC输入电压电流表波形图2.系统效率分析为了分析方便,假设输入电压为220VAC 50Hz,在输入呈正弦变化的输入电压分别达到100V、150V、200V、250V时LED1至LED4分别导通,其工作状态如图3。
图3 AC HV 线性恒流开关工作状态为了分析方便,我们分析1/4导通周期内LED模组上的电压和电流信号,假设输入电流为I1,4块阴影部分分别代表了4组LED导通时候的电流。