LED即發(fā)光二極管，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件。它是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，在半導(dǎo)體中通過(guò)載流子發(fā)生復(fù)合放出過(guò)剩的能量而引起光子發(fā)射，直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、橙、紫、白色的光。

LED一般被稱(chēng)為第四代照明光源或綠色光源，具有高節(jié)能、利環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小、高亮度等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域；LED燈作為一種新的照明用光源，正在逐漸得到大規(guī)模和大范圍內(nèi)的應(yīng)用；LED照明燈自身在節(jié)能，長(zhǎng)壽，高能效，亮度方便可調(diào)節(jié)等方面的優(yōu)異特性也符合現(xiàn)在倡導(dǎo)的低碳，環(huán)保的大趨勢(shì)；目前，LED照明在LED背光，LED廣告燈，LED幕墻，大功率LED路燈，LED節(jié)能燈及日光燈，LED顯示等領(lǐng)域得到廣泛深入的應(yīng)用；預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年內(nèi)，LED燈將可能逐漸進(jìn)入家庭照明，室內(nèi)外照明等領(lǐng)域，成為一種重要的照明光源。決定LED燈的性能和壽命的核心部分是LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，LED燈的壽命（光亮度衰減）與驅(qū)動(dòng)電流的穩(wěn)定性和電流紋波或雜訊息息相關(guān)，LED燈的可靠性主要取決于驅(qū)動(dòng)芯片的可靠性和各種安全保護(hù)措施。

一 XL4011 LED驅(qū)動(dòng)電源方案

［1］ 應(yīng)用簡(jiǎn)要說(shuō)明

XL4011是一個(gè)150kHz 的固定頻率PWM 降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，1.2A 電流負(fù)載能力，該電路應(yīng)用簡(jiǎn)單，外部元器件比較少。鑒于LED 領(lǐng)域的系統(tǒng)需求，內(nèi)部除了常規(guī)的過(guò)流保護(hù)，過(guò)溫度保護(hù)，輸出短路保護(hù)外，還內(nèi)置了專(zhuān)用LED 的CC，OVP;

CC 是通過(guò)電阻RCS 測(cè)量LED 電流并實(shí)現(xiàn)電流模式控制，在正常工作情況，LED 電流由0.155V 的PWM 控制器內(nèi)部參考電壓除以RCS 電阻值所決定。即I=0.155V/RCS，因?yàn)镽CS 兩端的電壓降在正常工作條件下將一直保持在0.155V;

OVP 是通過(guò)電阻R1 和R2 測(cè)量輸出電壓并實(shí)現(xiàn)電壓模式控制，一般OVP 設(shè)置為比正常輸出電壓高10%.在芯片正常工作的時(shí)候，CC 起作用；當(dāng)CC 這一路出現(xiàn)問(wèn)題，OVP 鉗位輸出電壓，使LED 不會(huì)承受較大功率而燒毀！

PWM 調(diào)光這一塊也可以調(diào)節(jié)4 腳FB 來(lái)實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)B 基準(zhǔn)為1.235V，一旦這一點(diǎn)電位高于1.235V，關(guān)閉輸出！低于1.235V 芯片工作！由于芯片本身的頻率只有150K，所以在一定占空比的條件下，PWM調(diào)光的速率不應(yīng)該太快，建議在100KHZ-300KHZ使能端EN 腳控制芯片輸出，EN 腳電位為低電平（0.8V 以下）或者懸空的時(shí)候，芯片有輸出！EN腳電位為高電平（1.4V 以上），芯片關(guān)斷輸出！

其他幾款同類(lèi)型芯片如下：XL4001，XL6002，XL4101

［2］技術(shù)特點(diǎn)

（1）用于LED 全集成方案，系統(tǒng)成本低，可靠性高；

（2）IC 內(nèi)部CC，OVP 都是通過(guò)控制PWM 實(shí)現(xiàn)的；因此，輸出電壓，輸出電流，輸出過(guò)壓保護(hù)的精度更高，響應(yīng)速度很快；內(nèi)置過(guò)流保護(hù)、過(guò)溫度保護(hù)等安全措施。

（3）XL4011 為40V 高壓雙極工藝制造，更加“皮實(shí)”，應(yīng)用于多種環(huán)境；由于其為150K 固定頻率，使得LED 驅(qū)動(dòng)的EMI 設(shè)計(jì)相對(duì)容易；

［3］降壓型LED驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品典型應(yīng)用示意圖

1. XL4001 典型應(yīng)用電路及圖示

測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)下圖表，在輸入電壓36V，輸出從1 顆燈到10 顆1W LED 燈，單路輸出電流在350MA 時(shí)，室溫16℃，測(cè)試整個(gè)系統(tǒng)的效率！溫度測(cè)試點(diǎn)在芯片表面，整個(gè)系統(tǒng)最高可以做到10 串5 并，50 顆1WLED.一般建議使用在25W 以?xún)?nèi)。

2. XL6002 典型應(yīng)用電路及圖示

測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)下圖表，在輸入電壓36V，輸出從1 顆燈到10 顆1W LED 燈，單路輸出電流在350MA 時(shí)，室溫16℃，測(cè)試整個(gè)系統(tǒng)的效率！溫度測(cè)試點(diǎn)在芯片表面，整個(gè)系統(tǒng)最高可以做到10 串6 并，60 顆1WLED.一般建議在35W 以?xún)?nèi)。

3. XL4101 典型應(yīng)用電路及圖示

測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)下圖表，在輸入電壓 36V，輸出從1 顆燈到10 顆1W LED 燈，單路輸出電流在350MA 時(shí)，室溫16℃，測(cè)試整個(gè)系統(tǒng)的效率！溫度測(cè)試點(diǎn)在芯片表面，整個(gè)系統(tǒng)最高可以做到10 串6 并，60 顆1WLED.一般建議45W 以?xún)?nèi)。

二 XL4003+358 LED 驅(qū)動(dòng)電源方案

［1］ 應(yīng)用簡(jiǎn)要說(shuō)明

XL4003 是一個(gè)300kHz 的固定頻率PWM 降壓DC-DC 轉(zhuǎn)換器，4A 電流負(fù)載能力，該電路應(yīng)用簡(jiǎn)單，外部元器件比較少。鑒于LED 領(lǐng)域的系統(tǒng)需求，內(nèi)部除了常規(guī)的過(guò)流保護(hù)，過(guò)溫度保護(hù)，輸出短路保護(hù)外，整個(gè)系統(tǒng)效率相當(dāng)高。

CC 是通過(guò)電阻RCS 測(cè)量LED 電流并實(shí)現(xiàn)電流模式控制，在正常工作情況，LED 電流由VFB=0.8V的PWM 控制器內(nèi)部參考電壓經(jīng)過(guò)一個(gè)358 運(yùn)放8 倍，VFB=VCS*（1+R6/R5），選擇R6，R5 適當(dāng)?shù)闹?，使得VCS=0.1V.即I=0.1V/RCS，因?yàn)镽CS 兩端的電壓降在正常工作條件下將一直保持在0.1V，OVP 是通過(guò)D2 穩(wěn)壓二極管和R5，R6，R1 測(cè)量輸出電壓并實(shí)現(xiàn)電壓模式控制，一般OVP 設(shè)置為比正常輸出電壓高20%.在芯片正常工作的時(shí)候，CC 起作用；當(dāng)CC 這一路出現(xiàn)問(wèn)題，OVP 鉗位輸出電壓，使LED 不會(huì)承受較大功率而燒毀！根據(jù)LED 個(gè)數(shù)確定輸出電壓，如果輸入輸出電壓相差在20%以?xún)?nèi)，就不需要接D2 穩(wěn)壓二極管，R1 短接。

PWM 調(diào)光這一塊也可以調(diào)節(jié)2 腳FB 來(lái)實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)B 基準(zhǔn)為0.8V，一旦這一點(diǎn)電位高于0.8V，關(guān)閉輸出！低于0.8V 芯片工作！由于芯片本身的頻率只有300K，所以在一定占空比的條件下，PWM 調(diào)光的速率不應(yīng)該太快，建議在100KHZ-500KHZ使能端EN 腳控制芯片輸出，EN 腳電位為低電平（0.8V 以下）或者懸空的時(shí)候，芯片有輸出！EN腳電位為高電平（1.4V 以上），芯片關(guān)斷輸出！

其他幾款同類(lèi)型芯片如下：XL4005，XL4012

［2］ 技術(shù)特點(diǎn)

（1）全內(nèi)置型單片高電壓、高頻率、高效率、大電流、高可靠性、高性?xún)r(jià)比集成電路。

（2）系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、方便靈活、高功率密度。

（3）常規(guī)的過(guò)流保護(hù)，過(guò)熱保護(hù)，輸出短路保護(hù)都內(nèi)置。

（4）高效率，在輸入電壓20V-30V，輸出功率50W 時(shí)效率高達(dá)90%以上。

［3］ 降壓型LED 驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品典型應(yīng)用示意圖

1.XL4003+358 典型應(yīng)用電路及圖示

測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)下圖表，在輸入電壓24V，輸出7 顆1W LED 燈，單路輸出電流在350MA 時(shí)，不斷并上相同數(shù)量的LED，室溫20℃，測(cè)試整個(gè)系統(tǒng)的效率！溫度測(cè)試點(diǎn)在芯片表面，整個(gè)系統(tǒng)最高可以做到7 串15 并，顆1W LED.一般建議60W 以?xún)?nèi)。

2.XL4005+358 典型應(yīng)用電路及圖示

測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)下圖表，在輸入電壓24V，輸出7 顆1W LED 燈，單路輸出電流在350MA 時(shí)，不斷并上相同數(shù)量的LED，室溫20℃，測(cè)試整個(gè)系統(tǒng)的效率！溫度測(cè)試點(diǎn)在芯片表面，整個(gè)系統(tǒng)最高可以做到7 串20 并，140 顆1W LED.一般建議70W 以?xún)?nèi)。

3.XL4012+358 典型應(yīng)用電路及圖示

測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)下圖表，在輸入電壓24V，輸出6 顆1W LED 燈，單路輸出電流在350MA 時(shí)，不斷并上相同數(shù)量的LED，室溫20℃，測(cè)試整個(gè)系統(tǒng)的效率！溫度測(cè)試點(diǎn)在芯片表面，整個(gè)系統(tǒng)最高可以做到6 串28 并，168 顆1W LED.一般建議80W 以?xún)?nèi)。

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