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高压线性恒流IC介绍


CRD問題: 效率低和閃爍 閃爍
高壓線性恆流IC驅動
可用外部電阻來設定電流 可以並聯使用來驅動大功率LED 過溫度保護機制
並聯使用驅動大功率LED
Constant Current LED Driver 130V 10~50mA, Temperature Compensated
高壓線性恆流IC 應用
晶豐- BP5108
為了降低成本,最 簡單的辦法就是把 內部的高壓MOS 開關管拿到外面。
在220V時,當整流後電壓升到104.7V時,第一串40顆LED開始導通(其電壓為 134V);當電壓再增加34.89V時,第二串23顆LED開始和第一串LED串聯並導通 (其電壓為76V);當電壓再增加25.21V時,第三串23顆LED再串入並導通(其電壓 為76V),最後三串LED都以30.8mA的最大電流導通(額定電流為20mA)。因為 這時候電流的波形比較接近正弦波,而且和電壓波形同相,所以功率因數可以 高達0.968,效率也可以有90.6%。
定電流二極體(Current Regulative Diode, CRD)
能承受大範圍的電壓並同時維持穩定電流輸出
定電流二極體(Current Regulative Diode, CRD)
在成本的考量下, 例如小於5W 的球泡燈、蠟燭燈等用於低輸出功率的情況,由 於體積與價格的考量,已經有愈來愈多的廠商採用此定電流二極體的電路架構, 然而採用此種電路架構,最常遇到的問題就是只有在輸入電壓大於LED 順向電壓 的情況,才能夠驅動LED,因此輸入為交流電源時,當串聯的LED 顆數較多時, 將會造成LED 只有在輸入電壓的峰值附近,才會被驅動,使LED 燈有效被點亮的 時間被縮短,如此將會大大地降低LED 燈的總輸出流明和閃爍問題(Flicker) 。 為改善此一問題,一般可藉由減少LED 的串接顆數來增加LED 燈有效被點亮的 時間,或是增加LED 的電流來提昇LED 燈的總輸出流明和降低閃爍。然而減少 LED 的串接顆數,將會造成驅動電路本 身的功耗太大,降低整體電路的轉換效 率,增加驅動電路本身的操作溫度,導 致必須對驅動電路的散熱做特別的處理; 而增加LED 的電流則可能會對LED 燈 過流操作,進而可能會影響LED 的使用 壽命。
Current Setting 25 0.117 0.130
Seg3
Seg4
1
0
3
3
0.144
0.144
它首先要測量輸入電壓 ,等到輸入電壓達到一 定值以後,開始接通第 一串恒流於比較低值的 LED;到達更高一些的電 壓以後就開始在第一串 後面再接上第二串LED 並恒流于更高的電流;最 後等到電壓更高以後, 再接通第三串LED並恒 流于更高值的電流。
沛亨半導體 – AIC6600
電壓
電流
原理說明
還是有 閃爍(Flicker) 問題
Acrich 2的每個操作原理(0 ~ 180°)
參考文獻
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Exclara-HVX-High-Voltage-LED-Driver-Solution-Overview AIC6600 CL8801-supertex BP5108 無電解電容LED電源利幣分析 淺談離線式線性LED驅動電路-AIC6600 EC4211 GL8200 preliminary datasheet-VD-20111229
高壓線性恆流IC介紹
半導體LED + 半導體驅動照明的大未來 !
傳統驅動方式使用限流電阻的電路架構
LED 電流會隨輸入電壓變動而有所變 動,無法維持在固定值的缺點,且 LED 燈只有在輸入電壓大於本身的順 向電壓的情況才能被驅動。
3
定電流二極體(Current Regulative Diode, CRD)
代表性公司 : Exclara
特色:
成本最低 尺寸最小 驅動效率達90~96% 功率因素 >0.92 可用TRIAC調光 無電磁干擾(EMI/EMC)等問題
無電解電容, 壽命長,高信賴性
尺寸: 20mmx20mm
Exclara 動作說明
'Seg1 'Seg2 seg4 'Voltage (norm) 'seg3 "Line Current"
EXC100 Iin vs tim e (valid forTcom p=0,1) 0.120 0.100 0.080
Iin, A
0.060 0.040 0.020 0.000 0 2 4 Tim e,m s 6 8 10
LED topology: Temp Seg1 Seg2 series 3 1 parallel 4 4
加上恒流二極體的無電解 電容電路和電流波形圖
定電流二極體的電路架構主要則是透過串聯的輸出元件 (series-pass element)來調節流過LED 的順向電流,此種 電路架構亦擁有限流電阻的電路架構所具備的優勢,且可 改善限流電阻電路架構中LED 電流會隨輸入電壓變動而變 動,無法維持在固定值的缺點,但此種電路架構亦會面臨 到LED 燈只有在輸入電壓大於本身的順向電壓的情況才能 被驅動的問題。
高壓線性恆流IC 應用
高壓線性恆流IC驅動
不加C3電容
不加C3電容:效率約70% PFC >0.9 嚴重閃爍 加C3電容後 : 效率約70% PFC: 0.5以下 無閃爍現象
加C3電容
Line Regulation
高壓線性多段恆流驅動
名稱: Sequential Linear LED Driver Multi-Stage Linear LED Driver
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