LED 驅(qū)動電路大全

1、HA220XXPB系列恒流源應(yīng)用技巧 深圳光華源科技有限公司 研發(fā)中心 楊代禎、黃桂香、張建剛關(guān)鍵詞：恒流源 LED驅(qū)動 應(yīng)用技巧摘要：隨著照明事業(yè)的不斷發(fā)展，LED因其節(jié)能環(huán)保的優(yōu)越特性而成為照明業(yè)的發(fā)展潮流。LED的恒流驅(qū)動技術(shù)也成為LED照明業(yè)的首要問題。HA220XXPB系列恒流源因其具有小體積，寬工作電壓范圍，及獨(dú)特的使能端而被業(yè)界認(rèn)同。本文從該芯片的典型應(yīng)用，使能端應(yīng)用，以及使能端的擴(kuò)展應(yīng)用方面著手，著重分析如何用此芯片驅(qū)動各種LED智能彩燈，幫助廣大LED燈客戶制作各種五顏六色的智能燈。隨著LED照明技術(shù)的不斷發(fā)展，驅(qū)動LED的恒流源也就提到議事日程上來了，LED和恒流源驅(qū)動，他

2、們是一對不可分離的伴侶，深圳光華源科技有限公司自主研制開發(fā)生產(chǎn)的HA220XXPB系列恒流源從眾多產(chǎn)品中脫穎而出，成為眾多LED驅(qū)動電源IC中的佼佼者?？v觀HA220XXPB系列恒流源，發(fā)現(xiàn)其具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：1、 輸入電壓范圍寬，適應(yīng)AC85VAC265V電壓輸入；2、 輸出電流恒定，電流大小可由外圍電路整定，且恒流精度高；3、 效率高，在純阻性負(fù)載情況下，效率高達(dá)95%；4、 可驅(qū)動LED個(gè)數(shù)多，可將LED按實(shí)際需要串聯(lián)、或串并聯(lián)相結(jié)合的辦法帶動多個(gè)LED燈珠；5、 HA220XXPB系列恒流源體積小，僅為DIP10封裝，可嵌入小體積燈具內(nèi)；6、 外圍電路簡潔，因無電感，無變壓器，穩(wěn)定性好

3、；7、 有使能端，可利用使能端做成多種智能燈具，實(shí)現(xiàn)多種功能。HA220XXPB系列恒流源的應(yīng)用：利用此恒流源體積小的特點(diǎn)，可將其設(shè)計(jì)到小體積封裝的LED燈具內(nèi)，可取代日光燈、白熾燈等主照明，作為工業(yè)照明設(shè)備、裝飾照明設(shè)備，園林景觀照明燈具及節(jié)能燈具等；利用使能端，可設(shè)計(jì)成各種變幻莫測的彩燈，用于大中型噴泉、溶洞等高檔水景的彩色投光照明，利用輸出電流可由外圍電路設(shè)定的特點(diǎn)，可將其應(yīng)用于LCD平面顯示背光源的驅(qū)動中，還可應(yīng)用于電子顯示器以及其它不需與電源隔離的應(yīng)用中作為LED的驅(qū)動電路。下面，對HA220XXPB系列恒流源的應(yīng)用做一個(gè)簡單分析，與大家共享。HA220XXPB系列恒流源DIP10封

4、裝，其引腳排列圖如下：腳位符號定義腳位符號定義1EN使能端（懸空使能）2RS啟動電阻引出端3OUT-輸出負(fù)端4BC補(bǔ)償電阻端5OUT+輸出正端6IN+輸入正端7NC空腳（用戶禁用）8RT電流調(diào)整端9CP平滑端10GND地1、 典型應(yīng)用（見圖一）利用隔離方式使能 圖一 典型應(yīng)用 說明：此電路為HA220XXPB系列恒流源IC的典型應(yīng)用，輸出電流大小由R1整定，電流整定電阻R1與電流的關(guān)系見下表20mA(HA22002PB)47/0.5 W20mA±20%范圍內(nèi)電阻值修正電流增加1 mA，電阻值減小2；電流減小1 mA，電阻值增加2。40 mA(HA22004PB)24/1 W40mA&

5、#177;20%范圍內(nèi)電阻值修正電流增加2 mA，電阻值減小1；電流減小2 mA，電阻值增加1。60mA(HA22006PB)15/1 - 2W60mA±20%范圍內(nèi)電阻值修正電流增加3 mA，電阻值減小0.6；電流減小3 mA，電阻值增加0.6。 HA220XXPB系列輸出電壓工作范圍：最佳輸出電壓范圍為150V180V，輸出電流為20mA時(shí)，最低輸出電壓為30V，輸出電流為40mA和60mA時(shí)，最低輸出電壓為90V。注：最低輸出電壓實(shí)質(zhì)就是VF，即各LED的正向工作電壓之和。HA22004PB、HA22006PB為多路輸出時(shí)，盡量使輸出個(gè)數(shù)和顏色一致。如實(shí)際使用中LED個(gè)數(shù)不能一

6、致時(shí)，可加接穩(wěn)壓管使各路輸出電壓均衡。2、 開路保護(hù)電路（見圖二）在LED為多路并聯(lián)的使用情況下，當(dāng)一路開路，為保護(hù)與之并聯(lián)的LED串，可采用如下保護(hù)電路。（圖為兩路LED并聯(lián)電路，一路開路后，保護(hù)另一路不會因電流增大而損壞的保護(hù)電路）圖二 附加保護(hù)電路LED未開路時(shí)，R3上的電壓降使V1導(dǎo)通短接VT1的門極和陰極，VT1截止，電路正常工作。LED開路時(shí)，R3上無電壓降，V1截止，VT1導(dǎo)通，流過電流不會加到另一路LED上去，起到保護(hù)作用。R5的取值：若一路串聯(lián)50只LED，并假設(shè)每只LED的VF為3.2V，則R5的阻值為：3.2V×50/0.02A=8000,R5的功耗為0.022

7、*8000W=3.2W，實(shí)際取R5的功耗應(yīng)比3.2大。3、 隔離方式使能（見圖三）圖三 隔離方式使能說明：此電路在典型應(yīng)用的基礎(chǔ)上，利用光耦控制使能端，當(dāng)光耦開通時(shí)，1腳通過光耦與2腳相連至高電平，5腳輸出被關(guān)斷，LED燈不亮；光耦關(guān)斷時(shí)，1腳懸空，使能端無效，5腳輸出正常，LED正常發(fā)光。利用這種功能，接通或關(guān)斷LED驅(qū)動電源，使之發(fā)光與熄滅，實(shí)現(xiàn)各種發(fā)光效果。4、 非隔離方式使能（見圖四）圖四 非隔離方式使能說明：此電路在典型應(yīng)用的基礎(chǔ)上，利用三極管的通斷來控制使能端，當(dāng)三極管開通時(shí)，1腳通過三極管與2腳相連至高電平，5腳輸出被關(guān)斷，三極管截止時(shí)，1腳懸空，使能端無效，5腳輸出正常，利用這

8、種功能，接通或關(guān)斷LED驅(qū)動電源，使之發(fā)光與熄滅，實(shí)現(xiàn)各種發(fā)光效果。注意：控制信號的“地”與恒流源的“地”能安全共地時(shí)方可使用“非隔離方式使能”。5、 PWM調(diào)光電路（見圖五）圖五 PWM調(diào)光電路說明： 1 此電路在典型應(yīng)用的基礎(chǔ)上，利用輸出電流可調(diào)的特點(diǎn)，將圖一中的電流整定電阻R1用R1、R4、R6、U1.2、V2組成的等效電路代替，此等效電路的阻值大小可由光耦替代，當(dāng)驅(qū)動光耦的PWM信號發(fā)生改變時(shí)，此等效電路的阻值發(fā)生改變，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)光功能。2 其調(diào)光范圍如下：型號調(diào)光范圍HA22002PB0.5 mA20 mAHA22004PB0.5 mA40 mAHA22006PB0.5 mA60 m

9、A3 圖五中的PWM信號為MCU的一個(gè)PD或其它部分共用的ASIC電路PWM輸出口，響應(yīng)時(shí)間為10ms，市場所流行的PWM方式為采用MCU或?qū)Ｓ眉呻娐返恼{(diào)光模式，以下提供一個(gè)電路，可以與原來的PWM波相接口匹配應(yīng)用，以供參考。圖六 PWM信號發(fā)生器6、 背光源調(diào)光電路（見圖七）圖七 背光源調(diào)光電路以上為電位器調(diào)節(jié)方式，如用數(shù)字電位器調(diào)光，可用以下電路替代框內(nèi)電路。圖八 數(shù)字電位器調(diào)節(jié)方式說明：此電路在典型應(yīng)用的基礎(chǔ)上，利用輸出電流可調(diào)的特點(diǎn)，采用電位器、按紐或其它軟開關(guān)，可以調(diào)節(jié)LED的LCD背光源。如圖：改變LM358輸入信號3腳的電壓，V401的基極電壓跟隨一起改變，流過光耦的電流發(fā)生改

10、變，從而改變恒流源8腳輸入阻抗值，實(shí)現(xiàn)調(diào)光功能。圖五給出以可調(diào)電位器數(shù)字電位器兩種模式改變LM358輸入信號3腳的電壓方式，可供參考。7、 閃燈（見圖九）圖九 閃燈說明：此電路在非隔離方式使能的基礎(chǔ)上，應(yīng)用同步定時(shí)器控制V1的通斷，當(dāng)V1開通時(shí)，使能端1腳接至高電平，使能有效，5腳無輸出，LED燈不亮，當(dāng)V2截止時(shí)，5腳輸出正常，LED燈工作正常，V1開通和截止的周期由同步定時(shí)器控制。利用此方式，可以做多種效果，圖中給出的同步信號，使得切換過程在電源過零時(shí)避免沖擊。7七彩跳變圖十 七彩燈說明：此電路在應(yīng)用隔離方式使能的基礎(chǔ)上，利用單片機(jī)對三個(gè)光耦輪流供電，控制光耦的通斷，當(dāng)某一光耦導(dǎo)通時(shí)，光耦

11、所控制的恒流源芯片輸出被關(guān)斷，所帶LED不能正常發(fā)光，從而實(shí)現(xiàn)各路LED輪流發(fā)光的目的。周期與花樣變化由MCU程序控制。8 追燈圖十一 追燈說明：利用CD4017的輸出對三個(gè)晶體管進(jìn)行輪流通斷控制，當(dāng)CD4017A 第三腳輸出高電平時(shí)，Q1 、U1導(dǎo)通，與U1.2并聯(lián)的LED因Q1短路而不發(fā)光，其它LED正常發(fā)光；當(dāng)CD4017A 第二腳輸出高電平時(shí)，Q2 、U2導(dǎo)通，與U2.2并聯(lián)的LED因Q2短路而不發(fā)光，其它LED正常發(fā)光；當(dāng)CD4017A 第四腳輸出高電平時(shí)，Q3、U3導(dǎo)通，與U3.2并聯(lián)的LED因Q3短路而不發(fā)光，其它LED正常發(fā)光；利用恒流源當(dāng)某部分LED短路不發(fā)光時(shí)不影響其它LED的正常發(fā)光的特