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目前5S2PAR111LED灯驱动器参考设计

发布时间:2021-07-14 03:00:56 阅读: 来源:除尘滤芯厂家

5S2P AR111 LED灯驱动器参考设计

摘要:本应用笔记介绍了一个用于2并5串(5S2P)组合的AR111 LED灯的驱动器参考设计。MAX16819工作在buck-boost模式,电路工作电压为12VAC,能够为每串LED提供平均500mA驱动电流。

概述

本参考设计以MAX16819为主控制器,为5S2P AR111 LED灯提供buck-boost驱动方案。图1为电路原理图,3、油源的保养:图2给出了设计布局图。

如下为电气输入要求、输出特性:

VIN:12VAC ±10%

PWM输入:不适用

VLED配置:5S2P,每只LED电压为3VDC至3.8VDC (每串19VDC,最大值),每串电流500mA

以下详细讨论了该参考设计,分析其主电路模块和设计规范。

图1. LED驱动器原理图

图2. LED驱动器布局

设计分析

AR111 LED灯参考设计可驱动总共10只LED—2串并联、每串5只LED。输入电压为12VAC、容差±10%。肖特基二极管D1至D4构成全波2013年7月整流电路,电容C1至C8用于电压滤波。根据对LED闪烁的要求,可以去掉一些滤波电容以降低成本。这些电容中包含一个钽电容,具有较好的温度特性。

因为LED按照5S2P排列,不可能达到完全匹配的电流。假设LED灯具有良好的匹配度,使电流差异降至最小。控制每串LED的数量及混合架构的灯管数量,有压力实验机在设计制造时配备了安全保护装置助于减轻电流匹配度的影响。

MAX16819设计用作buck调节器,也可以设置成buck-boost模式。但是,这种配置下会牺牲一且能斟酌射出制程对成品终究结构的影响定的电流精度。

电感选择

按照下式计算LED电流:

其中,IL是电感电流。上式表明LED电流等于输入、输出电压修正后的电感电流。VIN的波动(120Hz纹波)将导致LED电流随之波动。

利用下式计算电感电流:

本设计中,平均LED电流为1A,平均VIN为13V,平均VLED为19V。因此,所要求的电感电流为:

可利用80mΩ检流电阻调整电感电流。输入电压较低(假设10V左右)时,LED电流跌落到大约850mA;输入电压达到16V时,LED电流可以达到1.12A左右。

电感L1工作在250kHz开关频率,平均电流为2.46A,峰值电流为2.83A。可选择Coilcraft 的电感MSSML,电感值为39 H,额定连续电流为2.6A (40°C温升),饱和电流为3.08A (电感值下降10%)。

过压保护

负载开路时,R就是这样产生的7、R8和Q2可提供过压(OV)保护。如果没有过压保护电路,处于开路状态的LED将导致输出电压失控,损坏器件。过压保护门限约为30V。

热管理

R2、R4、R5、R6和U2提供折返式热管理。R4为100kΩ负温度系数热敏电阻(常数B = 4250)。当温度达到50摄氏度时,电阻R4的阻值降低,使U2控制引脚的电压提高,导致部分电流流过R6和R2。这些电流可降低输入检流电阻R1的电压,从而降低电感和LED的电流。随着温度的升高,R2电压进一步增大,使LED电流进一步降低。最后,随着LED电流的降低,使温度恢复到正常范围,达到系统平衡。折返式热管理架构允许LED灯用于空气流通条件有限的场合,无需考虑过热问题。热管理可能使灯管亮度受到轻微影响,但仍可保持能够接受的照明亮度。

Q1 (STN3NF06L)为60V、0.07Ω、逻辑电平控制的MOSFET,采用SOT223封装。这款MOSFET具有很小的栅极总电荷(Qg = 9nC,最大值),能够使开关损耗保持在最小。器件损耗近似为:400mW (传导损耗)和500mW (开关损耗),共计900mW。封装热阻为38°C/W,将导致管芯温度比PCB温度高出34°C。还需考虑可能的误差因素,以保留更多裕量。

PCB布局

没必要重新购买装备

PCB设计中,所有器件都放置在电路板顶层,底层保留用作地。实际应用中,电路安装在铝结构上,能够提供较好的接地和散热性能。顶层设计采用较大的覆铜面积,以改善与铝结构之间的导热能力。(end)

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