基于PT4115的大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)方案
3. 6 PT4115 的動(dòng)態(tài)溫度調(diào)節(jié)和過溫保護(hù)
對(duì)于PT4115 具有動(dòng)態(tài)溫度調(diào)節(jié)的功能,并且,可以在此功能的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)過溫保護(hù)。
3. 6. 1 動(dòng)態(tài)溫度調(diào)節(jié)。
圖5 動(dòng)態(tài)溫度調(diào)節(jié)原理圖
從圖5 中可見,DIM 端內(nèi)部是一個(gè)1MΩ 的上拉電阻,連接到內(nèi)部5V 電源上。DIM 端電壓由內(nèi)部上拉電阻和熱敏電阻NTC 分壓決定。從熱敏電阻的特性可以知道,溫度的變化會(huì)影響NTC 的阻值,進(jìn)而影響DIM端電壓,以實(shí)現(xiàn)PT4115 的動(dòng)態(tài)溫度調(diào)節(jié)。
3. 6. 2 過溫保護(hù)的實(shí)現(xiàn)。
從圖6 中可見,相對(duì)于圖5 多了一個(gè)三極管,當(dāng)溫度升高時(shí),NTC 電阻的阻值減小,其上的分壓也減小,則相應(yīng)的其下面電阻上的分壓升高,當(dāng)超過三極管的開通電壓時(shí), 三極管導(dǎo)通,DIM 端接地, 關(guān)斷LED電流, 當(dāng)溫度降低時(shí), IC 重啟, 因此, 實(shí)現(xiàn)了PT4115 的過溫保護(hù)。
圖6 過溫保護(hù)的實(shí)現(xiàn)原理圖
3. 7 PT4115 工程應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn)
1) 電感越大,工作頻率越低,恒流效果越好;2) 輸出電流越大,需要電感值越小,電感選擇方便;3) 通常電感越大,功率開關(guān)的開關(guān)損耗越小,但相應(yīng)的電感的損耗會(huì)增大;4) PT4115 內(nèi)部自帶過溫保護(hù)功能,外部過溫保護(hù)可設(shè),對(duì)LED 實(shí)現(xiàn)雙重保護(hù);5) PCB 布線要盡可能的將銅箔與PT4115 的Ex2posed PAD 和GND 的接觸面積增大,以利散熱;6) 交流12V 整流管和續(xù)流二極管一定要選用低壓降的肖特基二極管,以降低自身功耗;7) 電感選取時(shí),其飽和電流要求為輸出電流的1. 5 倍。
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4. 1 效率測定
采用實(shí)驗(yàn)室精密儀表,對(duì)PT4115 的輸出效率進(jìn)行了測量,現(xiàn)以輸出為3 顆LED 串聯(lián)負(fù)載為例,其結(jié)果見表1.
表1 不同輸入電壓下,輸出效率測定
從表1 可見, PT4115 的整體供電效率維持在91 %以上,相對(duì)于當(dāng)前市場上的恒流源,是一款效率高的產(chǎn)品。并且,單路可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)最多7 顆1W的LED 串聯(lián)。由于,外圍電路簡單, IC 封裝體積小,可以將恒流驅(qū)動(dòng)和LED 負(fù)載整合在一塊鋁基板上,實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)、散熱一體化的模組方案。
4. 2 實(shí)驗(yàn)波形
通過示波器采樣肖特基二極管兩端的波形,同樣以3 顆LED 負(fù)載為例進(jìn)行采樣。
圖7 輸入電壓12 V 負(fù)載為3 顆LED 串聯(lián)時(shí)的波形
從波形圖7 與可見斬波波形沒有毛刺,因此,諧波含量比較低,恒流驅(qū)動(dòng)損耗小。
5 小結(jié)
本文通過對(duì)各種常用驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行比較,得出大功率LED 應(yīng)采用恒流驅(qū)動(dòng)的結(jié)論。并且,詳細(xì)介紹了基于PT4115 的大功率LED 恒流驅(qū)動(dòng)的原理、優(yōu)點(diǎn)、及其電路實(shí)現(xiàn)。同時(shí), 也詳細(xì)敘述了在采用PT4115 實(shí)現(xiàn)恒流驅(qū)動(dòng)過程中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。最后對(duì)其實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了描述,證明了該驅(qū)動(dòng)的合理性、高效性、簡潔性等突出優(yōu)點(diǎn)。該恒流驅(qū)動(dòng)具有很強(qiáng)的工程實(shí)用性。
評(píng)論