最新LED技術(shù)工程師必備手冊

1、國際LED技術(shù)論壇 一、 LED 發(fā)展史二、 LED 的分類三、 LED 驅(qū)動技術(shù)原理四、 LED 驅(qū)動設(shè)計技巧五、 LED 驅(qū)動設(shè)計參考案例及選型指導(dǎo)六、 LED 散熱解決方案七、 LED 產(chǎn)業(yè)鏈廠商大全 LED 發(fā)展史1907 年 Henry Joseph Round 第一次在一塊碳化硅里觀察到電致發(fā)光現(xiàn)象。由于其發(fā)出的黃光太暗，不適合實(shí)際應(yīng)用;更難處在于碳化硅與電致發(fā)光不能很好的適應(yīng)，研究被摒棄了。二十年代晚期 Bernhard Gudden 和 Robert Wichard 在德國使用從鋅硫化物與銅中提煉的的黃磷發(fā)光。再一次因發(fā)光暗淡而停止。1936 年,George Destiau

2、出版了一個關(guān)于硫化鋅粉末發(fā)射光的報告。隨著電流的應(yīng)用和廣泛的認(rèn)識，最終出現(xiàn)了“電致發(fā)光”這個術(shù)語。 二十世紀(jì) 50 年代，英國科學(xué)家在電致發(fā)光的實(shí)驗(yàn)中使用半導(dǎo)體砷化鎵發(fā)明了第一個具有現(xiàn)代意義的 LED,并于 60 年代面世。據(jù)說在早期試驗(yàn)中，LED 需要放置在液化氮里，更需要進(jìn)一步的操作與突破以便能高效率的在室溫下工作。第一個商用 LED 僅僅只能發(fā)出不可視的紅外光，但迅速應(yīng)用于感應(yīng)與光電領(lǐng)域。 60年代末，在砷化鎵基體上使用磷化物發(fā)明了第一個可見的紅光 LED。磷化鎵的改變使得 LED更高效、發(fā)出的紅光更亮，甚至產(chǎn)生出橙色的光。到 70 年代中期，磷化鎵被使用作為發(fā)光光源，隨后就發(fā)出灰白綠光

3、。LED 采用雙層磷化鎵蕊片(一個紅色另一個是綠色)能夠發(fā)出黃色光。就在此時，俄國科學(xué)家利用金剛砂制造出發(fā)出黃光的 LED。盡管它不如歐洲的 LED 高效。但在 70 年代末，它能發(fā)出純綠色的光。80 年代早期到中期對砷化鎵磷化鋁的使用使得第一代高亮度的 LED 的誕生，先是紅色，接著就是黃色，最后為綠色。到 20 世紀(jì) 90 年代早期，采用銦鋁磷化鎵生產(chǎn)出了桔紅、橙、黃和綠光的 LED。 第一個有歷史意義的藍(lán)光 LED 也出現(xiàn)在 90 年代早期，再一次利用金鋼砂早期的半導(dǎo)體光源的障礙物。依當(dāng)今的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)去衡量，它與俄國以前的黃光 LED 一樣源暗淡。90 年代中期，出現(xiàn)了超亮度的氮化鎵 LE

4、D，隨即又制造出能產(chǎn)生高強(qiáng)度的綠光和藍(lán)光銦氮鎵 Led。 超亮度藍(lán)光蕊片是白光 LED 的核心，在這個發(fā)光蕊片上抹上熒光磷，然后熒光磷通過吸收來自蕊片上的藍(lán)色光源再轉(zhuǎn)化為白光。就是利用這種技術(shù)制造出任何可見顏色的光。今天在 LED 市場上就能看到生產(chǎn)出來的新奇顏色，如淺綠色和粉紅色。 有科學(xué)思想的讀者到現(xiàn)在可能會意識到 LED 的發(fā)展經(jīng)歷了一個漫長而曲折的歷史過程。事實(shí)上，最近開發(fā)的 LED 不僅能發(fā)射出純紫外光而且能發(fā)射出真實(shí)的“黑色”紫外光。那么 LED 發(fā)展史到低能走多遠(yuǎn)，不得而知。也許某天就能開發(fā)出能發(fā) X 射線的 LED。早期的 LED 只能應(yīng)用于指示燈、早期的計算器顯示屏和數(shù)碼手表

5、。而現(xiàn)在開始出現(xiàn)在超亮度的領(lǐng)域。將會在接下的一段時間繼續(xù)下去。 LED 的分類常見 LED 的分類1. 按發(fā)光管發(fā)光顏色分成紅色、橙色、綠色(又細(xì)分黃綠、標(biāo)準(zhǔn)綠和純綠)、藍(lán)光等。另外，有的發(fā)光二極管中包含二種或三種顏色的芯片。根據(jù)發(fā)光二極管出光處摻或不摻散射劑、有色還是無色，上述各種顏色的發(fā)光二極管還可分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種類型。散射型發(fā)光二極管不適合做指示燈用。2. 按發(fā)光管出光面特征分為圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為 2mm、4.4mm、5mm、8mm、10mm 及 20mm 等。國外通常把 3mm的發(fā)光二極管記作 T-1;

6、把 5mm 的記作 T-1(3/4);把 4.4mm 的記作 T-1(1/4)6-8。由半值角大小可以估計圓形發(fā)光強(qiáng)度角分布情況。從發(fā)光強(qiáng)度角分布圖來分有三類：1)高指向性。一般為尖頭環(huán)氧封裝，或是帶金屬反射腔封裝，且不加散射劑。半值角為5°20°或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或與光檢出器聯(lián)用以組成自動檢測系統(tǒng)。2)標(biāo)準(zhǔn)型。通常作指示燈用，其半值角為 20°45°。3)散射型。這是視角較大的指示燈，半值角為 45°90°或更大，散射劑的量較大。3. 按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分有全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧封裝、陶瓷底座環(huán)氧封裝及

7、玻璃封裝等結(jié)構(gòu)。4. 按發(fā)光強(qiáng)度和工作電流分有普通亮度的 LED(發(fā)光強(qiáng)度小于 10mcd);超高亮度的 LED(發(fā)光強(qiáng)度大于 100mcd);把發(fā)光強(qiáng)度在 10100mcd 間的叫高亮度發(fā)光二極管。一般 LED 的工作電流在十幾 mA 至幾十 mA，而低電流 LED 的工作電流在 2mA 以下(亮度與普通發(fā)光管相同)。白光 LED 介紹白光LED的合成途徑大體上有 2 條路可以走，第一條是RGB，也就是紅光LED+綠光LED+藍(lán)光LED，LED走RGB合成白光的這種辦法主要的問題是綠光的轉(zhuǎn)換效率底，現(xiàn)在紅綠藍(lán)LED轉(zhuǎn)換效率分別達(dá)到 30%，10%和 25%，白光流明效率可以達(dá)到 60lm/w

8、。通過進(jìn)一步提高藍(lán)綠光 LED 的流明效率，則白光流明效率可達(dá)到 200lm/w。由于合成白光所要求的色溫和顯色指數(shù)不同，對合成白光的各色 LED 流明效率有不同的。隨著白光 LED 的深配色、白平衡：深入發(fā)展，人們希望用作照明光源的白光 LED 的光譜、色品坐標(biāo)、顯色性及相關(guān)色溫等均能滿足國際 CIE 和我國的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，否則應(yīng)認(rèn)為不合格。我們對相關(guān)色溫 8000 4000K 白光 LED的光色特性及其與正向電流的關(guān)系進(jìn)行了總結(jié)。長期以來，低色溫(<4000K)、高顯色性的白光 LE D 按照當(dāng)前主流方案 InGaN 藍(lán)色 LED 芯片和 ce“激活的稀土石榴石黃色熒光體組合的方

9、案實(shí)現(xiàn)難度大，成為人們攻關(guān)的難題。因?yàn)辄S色熒光體的發(fā)射光譜中缺少紅成份。故目前大多數(shù)報告限于有關(guān) 5000K 以上的高色溫白光 LED 的工作。盡管白光LED已有商品，但缺少低色溫白光LED。5000K以上的高色溫商品，顯色性差，難以滿足市場，目前，由藍(lán)色芯片和熒光體組合的低色溫白光LED的報告極少。因此，無論從學(xué)術(shù)上研究，還是應(yīng)用需要，發(fā)展低色溫(<4000K)高顯色性白光LED具有重要意義。第二條路是LED+不同色光熒光粉：第一個方法是用紫外或紫光LED+RGB熒光粉來合成LED，這種工作原理和日光燈是類似的，但是比日光燈的性能要優(yōu)越，其中紫光LED的轉(zhuǎn)換系數(shù)可達(dá)80%，各色

10、熒光粉的量子轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到90%，還有一個辦法是用藍(lán)光LED+紅綠熒光粉，藍(lán)光LED效率60%，熒光粉效率70%;還有是藍(lán)光LED+黃色熒光粉來構(gòu)成白光。兩種途徑相比較之下，RGB三色LED合成白光綜合性能好，在高顯色指數(shù)下，流明效率有可能高到200lm/w，要解決的主要技術(shù)難題是提高綠光LED的電光轉(zhuǎn)換效率，目前只有13%左右，同時成本高。R、G、B 三基色組成白色是紅綠藍(lán)三基色按亮度比例混合而成，當(dāng)光線中綠色的亮度為69%，紅色的亮度為21%，藍(lán)色的亮度為10%時，混色后人眼感覺到的是純白色。但LED 紅綠藍(lán)三色的色品坐標(biāo)因工藝過程等原因無法達(dá)到全色譜的效果，而控制原色包括有偏差的原色的

11、亮度得到白色光，稱為配色。當(dāng)為全彩色LED 顯示屏進(jìn)行配色前，為了達(dá)到最佳亮度和最低的成本，應(yīng)盡量選擇三原色發(fā)光強(qiáng)度成大致為3:6:1 比例的LED 器件組成像素。白平衡要求三種原色在相同的調(diào)配值下合成的仍舊為純正的白色。 原色、基色：原色指能合成各種顏色的基本顏色。色光中的原色為紅、綠、藍(lán)，色度圖中的三個頂點(diǎn)為理想的原色波長。如果原色有偏差，則可合成顏色的區(qū)域會減小，光譜表中的三角形會縮小，從視覺角度來看，色彩不僅會有偏差，豐富程度減少。LED 發(fā)出的紅、綠、藍(lán)光線根據(jù)其不同波長特性可大致分為紫紅、純紅、橙紅、橙、橙黃、黃、黃綠、純綠、翠綠、藍(lán)綠、純藍(lán)、藍(lán)紫等，橙紅、黃綠、藍(lán)紫色較純紅、純綠

12、、純藍(lán)價格上便宜很多。三個原色中綠色最為重要，因?yàn)榫G色占據(jù)了白色中69%的亮度，且處于色彩橫向排列表的中心。因此在權(quán)衡顏色的純度和價格兩者之間的關(guān)系時，綠色是著重考慮的對象。大功率LED封裝結(jié)構(gòu)隨著半導(dǎo)體材料和封裝工藝的提高,LED的光通量和出光效率逐漸提高, 從而使固體光源成為可能, 已廣泛應(yīng)用于交通燈、汽車照明、廣告牌等特殊照明領(lǐng)域, 并且逐漸向普通照明領(lǐng)域過渡, 被公認(rèn)為有望取代白熾燈、熒光燈的第四代光源。不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ED光源提出更高要求, 除了對LED出光效率、光色有不同的要求, 而且對出光角度、光強(qiáng)分布有不同的要求。這不但需要上游芯片廠開發(fā)新半導(dǎo)體材料, 提高芯片制作工藝, 設(shè)計

13、出滿足要求的芯片, 而且對下游封裝廠提出更高要求, 設(shè)計出滿足一定光強(qiáng)分的封裝結(jié)構(gòu), 提高LED外部的光利用率。目前封裝多種多樣，封裝將隨著今后的發(fā)展，不斷改進(jìn)和迎合實(shí)際需要，為LED今后在各個領(lǐng)域應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。LED 驅(qū)動技術(shù)原理 和超高亮 LED 的特性下圖為正向壓降(VF)和正向電流的(IF)關(guān)系曲線，由曲線可知，當(dāng)正向電壓超過某個閾值(約2V)，即通常所說的導(dǎo)通電壓之后，可近似認(rèn)為，IF 與 VF 成正比。見表是當(dāng)前主要超高亮LED 的電氣特性。由表可知，當(dāng)前超高亮 LED 的最高 IF 可達(dá) 1A，而 VF 通常為 24V。由于 LED 的光特性通常都描述為電流的函數(shù)，而不是電壓的函

14、數(shù)，光通量(V)與 IF 的關(guān)系曲線，因此，采用恒流源驅(qū)動可以更好地控制亮度。此外，LED 的正向壓降變化范圍比較大(最大可達(dá) 1V 以上)，而由上圖中的 VF-IF 曲線可知，VF 的微小變化會引起較大的，IF 變化，從而引起亮度的較大變化。所以,采用恒壓源驅(qū)動不能保證 LED 亮度的一致性，并且影響 LED的可靠性、壽命和光衰。因此，超高亮 LED 通常采用恒流源驅(qū)動。下圖是 LED 的溫度與光通量(V)關(guān)系曲線，由下圖可知光通量與溫度成反比，85時的光通量是 25時的一半，而一 40時光輸出是 25時的 1.8 倍。溫度的變化對 LFD 的波長也有一定的影響，因此，良好的散熱是 LED

15、保持恒定亮度的保證。 見 LED 的溫度與光通量關(guān)系曲線。一般 LED 驅(qū)動電路介紹由于受到 LED 功率水平的限制，通常需同時驅(qū)動多個 LED 以滿足亮度需求，因此，需要專門的驅(qū)動電路來點(diǎn)亮 LED。下面簡要介紹 LED 概念型驅(qū)動電路。阻限流電路電阻限流驅(qū)動電路是最簡單的驅(qū)動電路，限流電阻按下式計算。式中： Vin 為電路的輸入電壓：VF 為 IED 的正向電流;VF 為 LED 在正向電流為，IF 時的壓降;VD 為防反二極管的壓降(可選);y 為每串 LED 的數(shù)目;x 為并聯(lián) LED 的串?dāng)?shù)。由上圖可得 LED 的線性化數(shù)學(xué)模型為式中： Vo 為單個 LED 的開通壓降;Rs 為單個

16、 LED 的線性化等效串聯(lián)電阻。則上式限流電阻的計算可寫為 當(dāng)電阻選定后，電阻限流電路的 IF 與 VF 的關(guān)系為,由上式可知電阻限流電路簡單，但是，在輸入電壓波動時，通過 LED 的電流也會跟隨變化，因此調(diào)節(jié)性能差。另外，由于電阻 R 的接人損失的功率為 xRIF，因此效率低。線性調(diào)節(jié)器介紹線性調(diào)節(jié)器的核心是利用工作于線性區(qū)的功率三極管或 MOSFFET 作為一動態(tài)可調(diào)電阻來控制負(fù)載。線性調(diào)節(jié)器有并聯(lián)型和串聯(lián)型兩種。下圖 a 所示為并聯(lián)型線性調(diào)節(jié)器又稱為分流調(diào)節(jié)器(圖中僅畫出了一個 LED，實(shí)際上負(fù)載可以是多個 LED 串聯(lián)，下同)，它與 LED 并聯(lián)，當(dāng)輸入電壓增大或者 LED 減少時，通

17、過分流調(diào)節(jié)器的電流將會增大，這將會增大限流電阻上的壓降，以使通過 LED 的電流保持恒定。由于分流調(diào)節(jié)器需要串聯(lián)一個電阻，所以效率不高，并且在輸入電壓變化范圍比較寬的情況下很難做到恒定的調(diào)節(jié)。下圖 b 所示為串聯(lián)型調(diào)節(jié)器，當(dāng)輸入電壓增大時，調(diào)節(jié)動態(tài)電阻增大，以保持 LED 上的電壓(電流)恒定。由于功率三極管或 MOSFET 管都有一個飽和導(dǎo)通電壓，因此，輸入的最小電壓必須大于該飽和電壓與負(fù)載電壓之和，電路才能正確地工作。開關(guān)調(diào)節(jié)器介紹上述驅(qū)動技術(shù)不但受輸入電壓范圍的限制，而且效率低。在用于低功率的普通 LED 驅(qū)動時，由于電流只有幾個 mA，因此損耗不明顯，當(dāng)用作電流有幾百 mA 甚至更高的

18、高亮 LED 的驅(qū)動時，功率電路的損耗就成了比較嚴(yán)重的問題。開關(guān)電源是目前能量變換中效率最高的，可以達(dá)到 90%以上。Buek、Boost 和 Buck-Boost 等功率變換器都可以用于 LED 的驅(qū)動，只是為了滿足 LED 的恒流驅(qū)動，采用檢測輸出電流而不是檢測輸出電壓進(jìn)行反饋控制。下圖(a)為采用 Buck 變換器的 LED 驅(qū)動電路，與傳統(tǒng)的 Buek 變換器不同，開關(guān)管 S 移到電感 L 的后面，使得 S 源極接地，從而方便了 S 的驅(qū)動，LED 與 L 串聯(lián)，而續(xù)流二極管 D 與該串聯(lián)電路反并聯(lián)，該驅(qū)動電路不但簡單而且不需要輸出濾波電容，降低了成本。但是，Buck變換器是降壓變換器

19、，不適用于輸入電壓低或者多個 LED 串聯(lián)的場合。上圖(b)為采用 Boost 變換器的 LED 驅(qū)動電路，通過電感儲能將輸出電壓泵至比輸入電壓更高的期望值，實(shí)現(xiàn)在低輸入電壓下對 LED 的驅(qū)動。優(yōu)點(diǎn)是這樣的驅(qū)動 IC 輸出可以并聯(lián)使用，有效的提高單顆 LED 功率。上圖(c)為采用 BuckBoost 變換器的 LED 驅(qū)動電路。與 Buek 電路相似，該電路 S 的源極可以直接接地，從而方便了 S 的驅(qū)動。Boost 和 Buck-Boosl 變換器雖然比 Buck 變換器多一個電容，但是，它們都可以提升輸出電壓的絕對值，因此，在輸入電壓低，并且需要驅(qū)動多個LED 時應(yīng)用較多。PWM 調(diào)光

20、知識介紹在手機(jī)及其他消費(fèi)類電子產(chǎn)品中，白光 LED 越來越多地被使用作為顯示屏的背光源。近來，許多產(chǎn)品設(shè)計者希望白光 LED 的光亮度在不同的應(yīng)用場合能夠作相應(yīng)的變化。這就意味著，白光 LED 的驅(qū)動器應(yīng)能夠支持 LED 光亮度的調(diào)節(jié)功能。目前調(diào)光技術(shù)主要有三種：PWM 調(diào)光、模擬調(diào)光、以及數(shù)字調(diào)光。市場上很多驅(qū)動器都能夠支持其中的一種或多種調(diào)光技術(shù)。本文將介紹這三種調(diào)光技術(shù)的各自特點(diǎn)，產(chǎn)品設(shè)計者可以根據(jù)具體的要求選擇相應(yīng)的技術(shù)。PWM Dimming (脈寬調(diào)制) 調(diào)光方式這是一種利用簡單的數(shù)字脈沖，反復(fù)開關(guān)白光 LED驅(qū)動器的調(diào)光技術(shù)。應(yīng)用者的系統(tǒng)只需要提供寬、窄不同的數(shù)字式脈沖，即可簡單

21、地實(shí)現(xiàn)改變輸出電流，從而調(diào)節(jié)白光 LED 的亮度。PWM 調(diào)光的優(yōu)點(diǎn)在于能夠提供高質(zhì)量的白光，以及應(yīng)用簡單，效率高!例如在手機(jī)的系統(tǒng)中，利用一個專用 PWM 接口可以簡單的產(chǎn)生任意占空比的脈沖信號，該信號通過一個電阻，連接到驅(qū)動器的 EN 接口。多數(shù)廠商的驅(qū)動器都支持PWM 調(diào)光。但是，PWM 調(diào)光有其劣勢。主要反映在：PWM 調(diào)光很容易使得白光 LED 的驅(qū)動電路產(chǎn)生人耳聽得見的噪聲(audible noise，或者 microphonic noise)。這個噪聲是如何產(chǎn)生?通常白光 LED 驅(qū)動器都屬于開關(guān)電源器件(buck、boost 、charge pump 等)，其開關(guān)頻率都在 1M

22、Hz左右，因此在驅(qū)動器的典型應(yīng)用中是不會產(chǎn)生人耳聽得見的噪聲。但是當(dāng)驅(qū)動器進(jìn)行 PWM調(diào)光的時候，如果 PWM 信號的頻率正好落在 200Hz 到 20kHz 之間，白光 LED 驅(qū)動器周圍的電感和輸出電容就會產(chǎn)生人耳聽得見的噪聲。所以設(shè)計時要避免使用 20kHz 以下低頻段。我們都知道，一個低頻的開關(guān)信號作用于普通的繞線電感(wire winding coil)，會使得電感中的線圈之間互相產(chǎn)生機(jī)械振動，該機(jī)械振動的頻率正好落在上述頻率，電感發(fā)出的噪音就能夠被人耳聽見。電感產(chǎn)生了一部分噪聲，另一部分來自輸出電容?，F(xiàn)在越來越多的手機(jī)設(shè)計者采用陶瓷電容作為驅(qū)動器的輸出電容。陶瓷電容具有壓電特性，這

23、就意味著：當(dāng)一個低頻電壓紋波信號作用于輸出電容，電容就會發(fā)出吱吱的蜂鳴聲。當(dāng) PWM 信號為低時，白光LED 驅(qū)動器停止工作，輸出電容通過白光 LED 和下端的電阻進(jìn)行放電。因此在 PWM 調(diào)光時，輸出電容不可避免的產(chǎn)生很大的紋波?？傊?，為了避免 PWM 調(diào)光時可聽得見的噪聲，白光LED 驅(qū)動器應(yīng)該能夠提供超出人耳可聽見范圍的調(diào)光頻率!相對于 PWM 調(diào)光，如果能夠改變 RS 的電阻值，同樣能夠改變流過白光 LED 的電流，從而變化 LED 的光亮度。我們稱這種技術(shù)為模擬調(diào)光。模擬調(diào)光最大的優(yōu)勢是它避免了由于調(diào)光時所產(chǎn)生的噪聲。在采用模擬調(diào)光的技術(shù)時，LED的正向?qū)▔航禃S著 LED 電流的

24、減小而降低，使得白光 LED 的能耗也有所降低。但是區(qū)別于 PWM 調(diào)光技術(shù)，在模擬調(diào)光時白光 LED 驅(qū)動器始終處于工作模式，并且驅(qū)動器的電能轉(zhuǎn)換效率隨著輸出電流減小而急速下降。所以，采用模擬調(diào)光技術(shù)往往會增大整個系統(tǒng)的能耗。模擬調(diào)光技術(shù)還有個缺點(diǎn)在于發(fā)光質(zhì)量。由于它直接改變白光 LED 的電流，使得白光 LED的白光質(zhì)量也發(fā)生了變化! 除了 PWM 調(diào)光，模擬調(diào)光，目前有些產(chǎn)商的驅(qū)動器支持?jǐn)?shù)字調(diào)光。具備數(shù)字調(diào)光技術(shù)的白光LED 驅(qū)動器會有相應(yīng)的數(shù)字接口。該數(shù)字接口可以是 SMB、I2C、或者是單線式數(shù)字接口。系統(tǒng)設(shè)計者只要根據(jù)具體的通信協(xié)議，給驅(qū)動器一串?dāng)?shù)字信號，就可以使得白光 LED 的

25、光亮發(fā)生變化。LED 驅(qū)動設(shè)計技巧LED 串并聯(lián)驅(qū)動方式參考設(shè)計LED 因其 VF 值特性原因做不到相同，隨著溫度及電流大小也有些 VF 值也會發(fā)生變化，一般不適合并聯(lián)設(shè)計。但是有些情況又不得不并聯(lián)解決多顆 LED 驅(qū)動成本問題，這些設(shè)計可以為大家做些參考。注意需要 VF 值分檔，同檔 VF 值的 LED 盡量使用在同一產(chǎn)品上面，產(chǎn)品可以保證誤差電流在1mA 之內(nèi)、LED 相對工作恒流狀態(tài)。下圖采用集成三極管可以保持每路 LED 電流一致，這些三極管在相同溫度環(huán)境下、相同工藝條件生產(chǎn)出來的 值一樣，可以保證每路電流基本一樣。恒流部分在要求不是很高的條件下可以這樣設(shè)計，穩(wěn)定的電壓或穩(wěn)定的 PWM

26、 伏值驅(qū)動穩(wěn)壓后的三極管偏壓，做到基本恒流。下圖采用精度較高的 IC 做恒流參考源，R 可以設(shè)定 IC 輸出電流，一經(jīng)確定 R 阻值可以使用固定電阻代替。多三極管集成器件的使用可以減少 IC 的使用數(shù)量，從而減低設(shè)計產(chǎn)品成本。線性大功率 LED 恒流輸出可以并聯(lián)使用，在產(chǎn)品設(shè)計中我們往往找不到較大電流的驅(qū)動 IC，一般 2A 以上就很少見，標(biāo)稱 2A 的 IC 也不一定可以極限使用。大于 1A 的 IC 工藝成本的原因 MOS 管都是外置，外置 MOS 管線路復(fù)雜，可靠性減低。并聯(lián)使用是有效的設(shè)計辦法。下圖采用 DD312 并聯(lián)參考設(shè)計直接驅(qū)動 3 顆 6W LED。使能 PWM 控制信號需要

27、適當(dāng)?shù)母綦x，免相互干擾和驅(qū)動能力問題。EN 使能電壓要符合規(guī)格書要求，不要電壓太高損壞 EN 腳。一般 IC 耐壓是指負(fù)載和電源，沒有注明激勵電壓請不要大于 5V 設(shè)計。像這種檢測在 LED 的一端 LED 恒流驅(qū)動 IC 也可以并聯(lián)設(shè)計驅(qū)動，實(shí)際上 IC 是單獨(dú)工作的，最后在并流一起。DC-DC 方式是工作在較高的頻率上，需要注意的是 PCB 布板時避免交叉設(shè)計，各自濾波、旁路電容要緊靠 IC 附近，負(fù)載電流最后會和即可。當(dāng)然可以 2 并，也可以 3 并或多并聯(lián)設(shè)計，不過要提醒多試之!LED 驅(qū)動設(shè)計參考案例及選型指導(dǎo) 大功率 LED 溫度保護(hù)參考設(shè)計最佳的溫度保護(hù)居里點(diǎn)溫度應(yīng)該是 80-9

28、0。最高環(huán)境溫度，夏天 40，在夏日光暴曬 50，50為最高環(huán)境溫度，一般大功率 LED 結(jié)溫度在 120是可以承受的，芯片到鋁基板的熱阻，規(guī)格書一般推薦 10-15，那 LED 基板要保證在 120-15=105。保留溫差取 50-105，一般電子元器件工作溫度在 85是可靠的，77是符合這個原則。建議 77開始啟動保護(hù)，85前大幅度的減低電流，90徹底完成產(chǎn)品溫度保護(hù)功能。選者居里點(diǎn)在 85左右的熱敏電阻可以設(shè)計出理想電路。手機(jī) LED 應(yīng)用設(shè)計德州儀器的 TPS61150/1 產(chǎn)品是一款具備雙穩(wěn)壓電流輸出的白光 LED 驅(qū)動器，能夠驅(qū)動翻蓋手機(jī)中用于主顯示屏與副顯示屏 LCD 背光照明的

29、白光 LED。同時，該器件的雙通道輸出也可驅(qū)動顯示屏與鍵區(qū)的背光照明，其在單個較大顯示屏上可驅(qū)動多達(dá) 12 個白光 LED。PS61150/1 無需外部有源電源組件的支持，即可實(shí)現(xiàn)較高的效率與設(shè)計靈活性。美信 MAX1553/MAX1554 高效率, 升壓到 40V 為 2 到 10 白色 LED 的轉(zhuǎn)換器驅(qū)動。應(yīng)用于小LCD 屏和按鍵區(qū)域背光照明。MAX1553/MAX1554 能夠以恒定電流驅(qū)動串聯(lián)的白色 LED，為蜂窩電話、PDA 及其它手持設(shè)備提供高效的顯示器背光驅(qū)動。這款升壓轉(zhuǎn)換器內(nèi)部包含一個0V、低 RDSON 的 N 溝道 MOSFET 開關(guān)，可提高效率、延長電池壽命。MAX15

30、53 限流為 480mA，可驅(qū)動 2 至 6 只白色 LED;MAX1554 限流為 970mA，可驅(qū)動多達(dá) 10 只白色 LED。一個模擬/PWM Dual ModeTM 輸入提供了兩種簡便的亮度調(diào)節(jié)方式，單獨(dú)的使能輸入提供開/關(guān)控制。軟啟動可降低啟動過程中的浪涌電流。 MAX1553/MAX1554 采用節(jié)省空間的 8 引腳 TDFN 3mm x 3mm 封裝。美信 MAX1576 480mA 白色 LED 1x/1.5x/2x 電荷泵式從背光照亮到照相機(jī)閃光燈應(yīng)用。MAX1576 電荷泵能夠以高達(dá) 480mA 的總電流驅(qū)動兩組、每組四個 LED。對于閃爍狀態(tài)的 LED組，允許每個 LED

31、 電流達(dá)到 100mA 的電流。每組 LED 具有獨(dú)立的電流設(shè)置、脈沖亮度調(diào)節(jié)和2 線亮度控制。利用自適應(yīng)開關(guān)，在單節(jié)鋰電池的整個放電過程中平均效率可以達(dá)到 83%。對于使用 LED 閃光燈的數(shù)碼照相機(jī)，MAX1576 是理想選擇。LM27964 有 I2C 的獨(dú)立控制的，多按鍵區(qū)域背光指示應(yīng)用 IC。 LM27964 芯片還內(nèi)置 I!C 兼容接口,采用鋰電池供電,其輸入電壓為 2.75.5V。這三款白光發(fā)光二極管驅(qū)動器采用雙增益結(jié)構(gòu),可讓穩(wěn)壓器因情況選擇適當(dāng)?shù)妮斎?輸出電壓增益,適用于移動電話、個人數(shù)字助理、便攜式電子游戲機(jī)及 MP3 媒體播放器。 LP3954 電話 LED 指示包括展覽背

32、光、RGB、按鍵區(qū)和照相機(jī)閃光等應(yīng)用。LP3954 背光發(fā)光二極管驅(qū)動器可以控制手持式電子產(chǎn)品發(fā)出的各種不同的燈光，最適用于移動電話、數(shù)碼相機(jī)、電子游戲機(jī)及 MP3 播放機(jī)。LP3954 的燈光管理單元采用小巧的 micro SMD 封裝，內(nèi)含兩個背光驅(qū)動器、一個雙組裝紅綠藍(lán)光發(fā)光二極管控制器、一個閃燈發(fā)光二極管驅(qū)動器及一個 A/D 轉(zhuǎn)換器，以上電路全部集成在這顆單芯片之內(nèi)。在這 些內(nèi)置的電路之中，高度集成的磁力升壓 DC/DC 轉(zhuǎn)換器負(fù)責(zé)驅(qū)動高電流負(fù)載，其優(yōu)點(diǎn)是適用于電池電壓范圍，而且效率極高。LP3954 芯片是專門管理便攜式系統(tǒng)燈光的管理單元，可以驅(qū)動兩組各自獨(dú)立控制的白光發(fā)光二極管背光

33、系統(tǒng)，分別為主及副顯示屏幕提供背光。部分便攜式系統(tǒng)可能只有一 個加大的顯示屏幕，在這種情況下，各單元可以匯集一起，一同驅(qū)動高達(dá) 6 個發(fā)光二極管。此外，這兩個背光驅(qū)動器除了可以調(diào)節(jié)所有發(fā)光二極管，以確保亮度均勻之外，還設(shè)有自動調(diào)節(jié)光暗的功能。飛兆半導(dǎo)體 FAN5611/12/13/14 PDA/MP3 等低端 LED 背光源應(yīng)用 IC。FAN5613 是FAIRCHILD 公司生產(chǎn)的低壓差白色 LED 驅(qū)動器,能并聯(lián)驅(qū)動 4 個白色 LED。 主要特點(diǎn):壓差小于 300mV;4 個并聯(lián)的 LED 電流匹配,差值 <±3%;無需外圍元件來匹配 4個 LED 的均流;每個

34、LED 最大電流可達(dá) 40mA;有 EN 端可實(shí)現(xiàn)關(guān)閉,關(guān)閉狀態(tài)時耗電<1A;并且可輸入 PWM 信號實(shí)現(xiàn) LED 的亮度調(diào)節(jié);小尺寸 8 管腳 SC-70 封裝;工作溫度-40+85。 飛兆半導(dǎo)體 FAN5609 三態(tài)泵式背光源驅(qū)動(4×20mA) 80mA PDA、DSC、MP3 Players FAN5609 驅(qū)動器如何在 LED 之間提供電流匹配,而無需使用限流電阻。唯一缺點(diǎn)是每個 LED都需要連接到驅(qū)動器。 并非所有并聯(lián) LED 驅(qū)動器都需要升壓電路。白光 LED 需要的正向電壓相對較高。最新的技術(shù)趨勢是將該電壓降低-低于 3V。LED 大屏幕參考設(shè)計LED

35、顯示屏發(fā)展經(jīng)歷了三個階段：1. 1990 年以前 LED 顯示屏的成長形成時期。一方面，受 LED 材料器件的限制，LED 顯示屏的應(yīng)用領(lǐng)域沒有廣泛展開，另一方面，顯示屏控制技術(shù)基本上是通訊控制方式，客觀上影響了顯示效果。這一時期的 LED 顯示屏在國外應(yīng)用較廣，國內(nèi)很少，產(chǎn)品以紅、綠雙基色為主，控制方式為通訊控制，灰度等級為單點(diǎn) 4 級調(diào)灰，產(chǎn)品的成本比較高。2. 1990-1995 年，這一階段是 LED 顯示屏迅速發(fā)展的時期。進(jìn)入九十年代，全球信息產(chǎn)業(yè)高速增長，信息技術(shù)各個領(lǐng)域不斷突破，LED 顯示屏在 LED 材料和控制技術(shù)方面也不斷出現(xiàn)新的成果。藍(lán)色 LED 晶片研制成功，全彩色 L

36、ED 顯示屏進(jìn)入市場;電子計算機(jī)及微電子領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，在顯示屏控制技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)了視頻控制技術(shù)，顯示屏灰度等級實(shí)現(xiàn) 16 級灰度和 64 級灰度調(diào)灰，顯示屏的動態(tài)顯示效果大大提高。這一階段，LED 顯示屏在我國發(fā)展速非常迅速，從初期的幾空企業(yè)、年產(chǎn)值幾千萬元發(fā)展到幾十家企業(yè)、年產(chǎn)值幾億元，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域涉及金融證券、體育、機(jī)場、鐵路、車站、公路交通、商業(yè)廣告、郵電電信等諸多領(lǐng)域，特別是 1993 年證券股票業(yè)的發(fā)展更引發(fā)了 LED 顯示屏市場的大幅增長。LED 顯示屏平板顯示領(lǐng)域的主流產(chǎn)品局面基本形成，LED 顯示屏產(chǎn)業(yè)成為新興的高科技產(chǎn)業(yè)。3. 1995 年以來，LED 顯示屏的發(fā)展進(jìn)入一個總

37、體穩(wěn)步提高產(chǎn)業(yè)格局調(diào)整完善的時期。1995年以來，LED 顯示屏產(chǎn)業(yè)內(nèi)部競爭加劇，形成了許多中小企業(yè)，產(chǎn)品價格大幅回落，應(yīng)用領(lǐng)域更為廣闊，產(chǎn)品在質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化等方面出現(xiàn)了一系列新的問題，有關(guān)部門對 LED 顯示屏的發(fā)展予以重視并進(jìn)行了適當(dāng)?shù)囊?guī)范和引導(dǎo)，目前這方面的工作正在逐步深化。LED 屏幕現(xiàn)狀2006 年度銷售億元以上企業(yè) 上海三思科技發(fā)展有限公司 南京洛普股份有限公司 南京漢德森電子有限公司 北京利亞得電子科技有限公司 北京世紀(jì)澄通電子有限公司 惠州德賽光電科技有限公司 京東方智能顯示技術(shù)有限公司 深圳市銳拓顯示技術(shù)有限公司 深圳市藍(lán)普科技有限公司 深圳市普耐光電科技有限公司 深圳聯(lián)創(chuàng)健和

38、光電有限公司2006 年，行業(yè)內(nèi)的骨干企業(yè)在不斷發(fā)展和提高?；葜莸沦悾寒a(chǎn)能提升，成為國 LED 顯示屏產(chǎn)品出口的主要加工基地;北京世紀(jì)澄通:基礎(chǔ)建設(shè)，形成 LED 顯示屏專業(yè)加工生產(chǎn)能力，躍升行業(yè)前列;深圳銳拓、深圳藍(lán)普、深圳鈞多利集團(tuán)等企業(yè):在 LED 器件、顯示產(chǎn)品等方面綜合發(fā)展，成為了業(yè)內(nèi)頗具規(guī)模的 LED 顯示應(yīng)用產(chǎn)品供應(yīng)商;上海信茂完成了轉(zhuǎn)制和結(jié)構(gòu)調(diào)整，為未來發(fā)展奠定了基礎(chǔ);西安青松、南京洛普、同州電子、南京漢德森等企業(yè):在 LED顯示屏業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上，拓展其他顯示產(chǎn)品或系統(tǒng)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)，形成了持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。16 位恒流 IC 的由來：雙色屏主要是以顯示文字為主，單片機(jī)掃描比較方便，由

39、于 LED 數(shù)量的增加，為了節(jié)省資源，引用 74HC595 移位掃描。為了更適合 LED 的應(yīng)用在此基礎(chǔ)上整合了恒流電流設(shè)定功能，更符合需求及成本需要又封裝出 16 位器件，被目前全彩屏廣泛采用。目前全球有 80%的 LED 大屏幕生產(chǎn)在中國大陸，LED 大屏幕驅(qū)動主流 IC 主要有聚積、點(diǎn)晶、東芝、TI 等。另外還有些廠家的 IC 和用 74HC595 生產(chǎn)的 LED 屏幕企業(yè)，這部分恒流IC 每年在大陸的銷售額大概在 3 億多元。根據(jù) IC 數(shù)量結(jié)合不同的掃描方式，大概計算出 LED 這部分大屏幕產(chǎn)值在 150 億元左右。主要的代表 IC 有以下幾款： 聚積 MBI5026、點(diǎn)晶 DM13

40、C、東芝 TB62726、德州儀器 TLC5921。LED 的控制系統(tǒng)通常由主控箱、掃描板和顯控裝置三大部分組成。主控箱從計算機(jī)的顯示卡中獲取一屏象素的各色亮度數(shù)據(jù),然后重新分配給若干塊掃描板，每塊掃描板負(fù)責(zé)控制LED 屏上的若干行(列)，而每一行(列)上 LED 的顯控信號則用串行的方式傳送。目前有兩種串行傳送顯示控制信號的方式：一種是掃描板上集中控制各象素點(diǎn)灰度，掃描板將來自控制箱的各行象素的亮度值進(jìn)行分解(即脈寬調(diào)制)，然后將各行 LED 的開通信號以脈沖形式(點(diǎn)亮為 1，不亮為 0)按行用串行方式傳輸?shù)较鄳?yīng)的 LED 上，控制其是否點(diǎn)亮。這種方式使用器件較少，但串行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較大，因

41、為在一個重復(fù)點(diǎn)亮的周期內(nèi)，每個象素在 16 級灰度下需要 16 個脈沖，在 256 級灰度下需要 256 個脈沖，由于器件工作頻率限制，一般只能使 LED 屏做到 16 級灰度。另一種方法是掃描板串行傳輸?shù)膬?nèi)容不是每個 LED 的開關(guān)信號而是一個 8 位二進(jìn)制的亮度值。每個 LED 都有一個自己的脈寬調(diào)制器來控制點(diǎn)亮?xí)r間。這樣，在一個重復(fù)點(diǎn)亮的周期內(nèi)，每個象素點(diǎn)在 16 級灰度下只需要 4 個脈沖，256 級灰度下只需 8 個脈沖，大大降低了串行傳輸頻率。用這種分散控制 LED 灰度的方法可以很方便地實(shí)現(xiàn) 256 級灰度控制。一般 LED 大屏幕低頻怎么會閃爍，是由于，LED 本身不具有余輝效

42、應(yīng)的特性，所以采用傳統(tǒng)的恒流源脈沖調(diào)寬控制灰度的 LED 屏的刷新率必須大于 120Hz 才能實(shí)現(xiàn)無閃爍的圖像顯示。這樣就需要對灰度數(shù)據(jù)較低的輸八幀頻的圖像信號進(jìn)行增頻刷新，其結(jié)果造成刷新數(shù)據(jù)出現(xiàn)了極大冗余度，井增加了 LED 驅(qū)動板的硬件開銷。目前市場上多采用南京德普達(dá)科技實(shí)業(yè)有限公司和深圳靈星雨科技發(fā)展有限公司控制系統(tǒng)較多。詳細(xì)資料可以到上述公司網(wǎng)站查看或咨詢。異形屏幕和級聯(lián)式燈飾控制設(shè)計方式異形屏幕靈活的點(diǎn)間距和靈活的設(shè)計越來越多的受到廣泛的采用，能把它制作成我們心目中任意想像的形狀,大可以裝飾幾十層樓整棟大廈,小的可以顯示金字招牌?？梢员茏尨皯簟桥_等不需要裝飾的任何地方;遠(yuǎn)距離觀看，

43、比如海岸、江河對岸觀看;大型燈飾廣場裝飾等。較成熟的控制方式目前有北京中慶微電子公司和常州銀港數(shù)據(jù)系統(tǒng)公司等控制方式產(chǎn)品。目前可以支持這種設(shè)計的 IC 有以下幾款：北京中慶微電子公司 ZQL9712該芯片是專門為LED驅(qū)動應(yīng)用設(shè)計的芯片。采用了先進(jìn)的CMOS工藝，具有低功耗的優(yōu)點(diǎn)。ZQL9712 芯片可以應(yīng)用于LED 顯示系統(tǒng)，特比適合多離散點(diǎn)的級連應(yīng)用。ZQL9712 提供了3 個大電流驅(qū)動輸出，驅(qū)動電流最大為30mA。ZQL9712 芯片包括串行移位寄存器和輸出寄存器。經(jīng)串行移位寄存器，串移輸入轉(zhuǎn)為3bit 并行輸出，并把該輸出作為輸出寄存器的輸入。串移寄存器和輸出寄存器由不同的時鐘信號控

44、制，并且都是在時鐘信號的上升沿有效。ZQL9712 將控制信號驅(qū)動后輸出，該輸出可作為后級電路的輸入信號。杭州士蘭微電子公司 SC16722SC16722是專門為LED驅(qū)動設(shè)計的芯片，采用先進(jìn)的CMOS工藝，具有低功耗的優(yōu)點(diǎn)。電路所有的輸入和輸出均有內(nèi)部線路保護(hù)功能，以減少由于靜電感應(yīng)應(yīng)而損壞器件的可能性，具有高抗噪音和驅(qū)動負(fù)載的能力。常州銀港數(shù)據(jù)系統(tǒng)公司 SD600SD600是一款先進(jìn)的單芯片LED 調(diào)光控制芯片，使用兩根線實(shí)現(xiàn)控制電路的同步通信，使芯片的級聯(lián)更加方便與靈活。SD600 支持3 路PWM 調(diào)光，灰度等級為256，采用高速同步通信接口，數(shù)據(jù)速率高達(dá)10Mbps，SOP10 封裝

45、，最多能控制2048 個像素。深圳彩拓科技有限公司 LPD6803LPD680 是專門為 LED 燈光系統(tǒng)設(shè)計的驅(qū)動芯片，CMOS 工藝，提供三路恒流和灰度輸出，特別適合離散的多灰階全彩燈光系統(tǒng)。臺灣點(diǎn)晶科技股份有限公司 DM412DM412 是一顆具脈波寬度調(diào)制(PWM)輸出及使能控制的 LED 驅(qū)動芯片，專為 LED 照明,裝飾,大屏顯示等應(yīng)用而設(shè)計。每一輸出通道皆可輸出高達(dá) 16 比特(65,536 級)灰階的可調(diào)線性電流。芯片內(nèi)含移位緩存器, 數(shù)據(jù)鎖存, 三通道恒流驅(qū)動器(電流值可由相對應(yīng)的三個外掛電阻調(diào)控), 以及做 PWM 功能之用的內(nèi)建震蕩器。數(shù)據(jù),時鐘,與鎖存訊號輸出端均內(nèi)建緩

46、沖，支持長串接應(yīng)用。內(nèi)建 LED 開路偵測功能可幫助使用者找出 LED 開路的具體位置，無需加上任何外圍組件。獨(dú)特的輸出端極性反轉(zhuǎn)功能使 DM412 亦能用做PWM 訊號產(chǎn)生器，可與大功率 LED 驅(qū)動器(DD311/2/3)搭配，以實(shí)現(xiàn)大功率 LED 之 65,536 級灰階的顏色變化。芯片特色¬ 最大恒流輸出：200mA (由三個外掛電阻分別控制)¬ 最大輸出承受電壓: 17V¬ 最大串行輸入時鐘頻率: 20MHz¬ 線性可調(diào)電流輸出：65,536 級 PWM 灰階¬ 數(shù)據(jù)/時鐘/鎖存訊號輸出端均內(nèi)建緩沖，支持長串接應(yīng)用¬ 具 P

47、WM 自由運(yùn)行能力(內(nèi)置振蕩器可達(dá) 17.5MHz，產(chǎn)生畫面刷新率達(dá) 267Hz)¬ 鎖存信號輸入方式可設(shè)定為自動/手動鎖存LED 開路偵測功能輸出端極性反轉(zhuǎn)功能應(yīng)用LED 裝飾與照明、戶內(nèi)/外 LED 視頻/訊息顯示屏、PWM 信號產(chǎn)生器封裝 SOP16, SSOP16, TSSOP16 (帶散熱片)高壓驅(qū)動部分選型Supertex 是 LED高壓恒流驅(qū)動的領(lǐng)導(dǎo)者，是目前推出最多的高壓 LED恒流直驅(qū) IC企業(yè)之一，有不斷推出新品及改進(jìn)版本出現(xiàn)，滿足市場不斷增長的需求。HV9910 是目前市場上高壓部分使用最多的 IC 之一。這款靈活簡單的 LED 驅(qū)動器 IC 效率超過 93%，

48、可減少相關(guān)元件的數(shù)量，從而降低了系統(tǒng)成本。HV9910 可將調(diào)整過的 85V 至 265Vac 或 8V 至 450Vdc 電壓源轉(zhuǎn)換為一個恒流源，從而為串連或并聯(lián)的高亮 LED 提供電源。HV9910 應(yīng)用恒定頻率峰值電流控制的脈寬調(diào)制(PWM)方法，采用了一個小電感和一個外部開關(guān)來最小化 LED 驅(qū)動器的損耗。不同于傳統(tǒng)的 PWM 控制方法，該驅(qū)動器使用了一個簡單的開/關(guān)控制來調(diào)整 LED 的電流，因而簡化了控制電路的設(shè)計。該驅(qū)動器具有內(nèi)置的降低亮度控制，能協(xié)同外部衰減范圍在 0 至 100%的 PWM 信號工作，也可以利用其衰減引腳上外接的任意可在 0 至最大值之間調(diào)整的線性控制電壓來實(shí)

49、現(xiàn)亮度控制。HV9910 適用于 LED 常規(guī)或裝飾燈、替代氖燈的 LED 以及其它高壓交/直流輸入的應(yīng)用。以下是目前 Supertex 公司產(chǎn)品線：Supertex 公司以設(shè)計高壓 IC 為主，缺點(diǎn)是有些 IC 設(shè)計的保護(hù)功能不完善;灰度表現(xiàn)欠佳;串連 LED 個數(shù)有限;線路設(shè)計布線相對復(fù)雜，走線要求嚴(yán)格;一般應(yīng)用于射燈、MR16 高壓燈杯、洗墻燈等灰度表現(xiàn)不是很高的場合。在傳統(tǒng)的方法中，針對每一LED均配備了專用的脈寬調(diào)制(PWM)控制器以控制至多個LED的輸出，并通過控制器將輸出電壓轉(zhuǎn)換為供給LED的電流。電壓控制脈寬調(diào)制控制器常用于此用途。電流感應(yīng)電阻與LED串聯(lián)配置，將電壓值反饋給控

50、制器。因此，控制器實(shí)際上是工作于電壓模式，并保持恒定的取樣電壓值，從而保持恒定的電流。該典型電路配置如圖所示。深圳泉芯科技與上海華潤矽威科有生產(chǎn)間接替代產(chǎn)品，因其國內(nèi)目前沒有 600V 高壓 CMS IC生產(chǎn)制程，巧妙的低壓 CMOS 工藝設(shè)計，工藝簡單性能價格比高。IC 供電采用電阻降壓獲得，效率會低些，外置高壓 MOS 管，會有同樣的效果。 QX9910 可以間接取代 HV9910 改進(jìn)后的 QX9920 封裝更小，性能、成本也有所改進(jìn)，可以直接做到 MR16 燈杯里面。上海華潤矽威科 PT4107 也是一款類似的 IC，穩(wěn)壓二極管也做在 IC 里面并增加些功能性能價格比高。PT4107

51、就是一款針對這一市場趨勢開發(fā)，針對高功率 LED 照明，輸入電壓既可為傳統(tǒng)的110V/220V 交流電壓又可為 18V 以上到數(shù)百伏直流電壓的 PWM 恒流控制器。它以獨(dú)特的電路結(jié)構(gòu)，采用峰值電流檢測為大功率 LED 提供恒定的供電電流。另外，PT4107 還為使用者提供良好的調(diào)光措施(SW1：5K 的可調(diào)電位器)，并為系統(tǒng)提供了安全可靠的過流過溫保護(hù)，提高了整個系統(tǒng)的可靠性。整體供電效率可達(dá) 80%以上，每個 PT4107 可以驅(qū)動 30 串多并的 LED 組合，達(dá)到了高效低成本的驅(qū)動要求。深圳光華源科技有封裝整合出HA2200些列IC，可以直接驅(qū)動LED燈串、LED日光燈管等產(chǎn)品。恒流源芯

52、片是一種輸出電流恒定的電源變換器，此款恒流源芯片主要是應(yīng)用于串聯(lián)LED供電中，每串LED串聯(lián)個數(shù)最多可達(dá)到110個，該芯片輸入電壓為交流85V240V，輸出為一個恒定電流，恒定電流值可由客戶預(yù)設(shè)。該芯片外配電路簡潔，無電感、無變壓器，因此全部電路組成體積小，可嵌入小體積LED燈具內(nèi)部。 缺點(diǎn)是功率因數(shù)較低，110AC時0.6;220AC只有0.3，個人認(rèn)為只能是款過度產(chǎn)品，一定會被類似此公司高功率因數(shù)IC所取代。ZD832 是美商齊榮電子公司的產(chǎn)品，線路簡單很具代表性，高壓直驅(qū)動小功率 LED 應(yīng)用。缺點(diǎn)是線性恒流驅(qū)動，效率不是很高，串接 LED 個數(shù)有限。線性大功率驅(qū)動 IC 選型 。LED

53、 驅(qū)動 IC 應(yīng)從，輸入電壓范圍;輸出電流要求;串接 LED 個數(shù)需要;是否有灰度表現(xiàn)要求;是否需要信號級聯(lián)傳遞;價格;交貨期和封裝適合度等考慮。AMC7135 是最早得到廣泛應(yīng)用的線性 LED 驅(qū)動器之一，特點(diǎn)是壓差低只有 200mV，特別符合鋰電池和 4V 鉛酸電池驅(qū)動單顆 LED，廣泛應(yīng)用礦燈、手電筒、應(yīng)急燈等產(chǎn)品。20-400mA 固定式電流市場上都可以找到?？晒?yīng)的廠家有，臺灣富微、廣鵬科技、臺晶光電、杭州士蘭、深圳泉芯科技等等公司。 奧地利微電子 AS3691 是一款很據(jù)代表性的線性 LED 大尺寸 LCD 背光驅(qū)動 IC，將線性 IC 功耗設(shè)計的一樣出色;反饋采樣自動適應(yīng) LED

54、 VF 值;4 路 LED 恒流輸出，符合 R/G/B 顏色組合 3：6：1 高演色性要求?？梢詰?yīng)用于高要求背光源、洗墻燈等燈光產(chǎn)品上。 臺灣點(diǎn)晶科技公司，以線性大功率 LED 驅(qū)動為主，目前在全球線性驅(qū)動 IC 設(shè)計中很具代表性，在此我們就依點(diǎn)晶科技公司的線性 IC 著重介紹參考設(shè)計!目前市場銷售狀況良好，采用的廠家越來越多。優(yōu)點(diǎn)是，線路簡單簡潔，設(shè)計應(yīng)用方便，灰度表現(xiàn)目前是全球最好的之一(65,536 級)。缺點(diǎn)是，用這些 IC 都需要大功率電源供電，設(shè)計成本高。電源部分成本要高過 LED 驅(qū)動部分，目前多是洗墻燈、舞臺燈光、屏幕等要求顏色變化要求較高的產(chǎn)品上?；叶缺憩F(xiàn)是今后在 LED 方面設(shè)計 IC 中很重要的因數(shù)。單通道大功率 LED 恒流驅(qū)動器 DD311DD311 是一單通道輸出的 LED 恒流驅(qū)動器，內(nèi)建電流鏡與電流開關(guān)組件，是專為驅(qū)動大功率LED 而設(shè)計的芯片。DD311 可驅(qū)動高達(dá) 1 安培的沈入電流(sink current)，并可透過調(diào)整