QX7137低压差线性降压LED恒流驱动器
低压差线性稳压器(LDO)的压差和功耗
低压差线性稳压器（LDO）的压差和功耗 中心议题：线性稳压器（LDO）的输入、输出压差设计线性稳压器（LDO）的功耗设计 便携产品电源设计需要系统级思维，在开发由电池供电的设备时，诸如手机、MP3、PDA、PMP、DSC等低功耗产品，如果电源系统设计不合理，则会影响到整个系统的架构、产品的特性组合、元件的选择、软件的设计和功率分配架构等。同样，在系统设计中，也要从节省电池能量的角度出发多加考虑。例如现在便携产品的处理器，一般都设有几个不同的工作状态，通过一系列不同的节能模式（空闲、睡眠、深度睡眠等）可减少对电池容量的消耗。即当用户的系统不需要最大处理能力时，处理器就会进入电源消耗较少的低功耗模式。带有使能控制的低压差线性稳压器(LDO)是不错的选择。低压差线性稳压器(LDO)的结构主要包括启动电路、恒流源偏置单元、使能电路、调整元件、基准源、误差放大器、反馈电阻网络，保护电路等，基本工作原理是这样的：系统加电，如果使能脚处于高电平时，电路开始启动，恒流源电路给整个电路提供偏置，基准源电压快速建立，输出随着输入不断上升，当输出即将达到规定值时，由反馈网络得到的输出反馈电压也接近于基准电压值，此时误差放大器将输出反馈电压和基准电压之间的误差小信号进行放大，再经调整管放大到输出，从而形成负反馈，保证了输出电压稳定在规定值上；同理如果输入电压变化或输出电流变化，这个闭环回路将使输出电压保持不变，即：VOUT=（R1+R2）/R2*Vref 产生压差的主要原因是，在调整元件中有一个P沟道的MOS管。当LDO工作时MOS管道通等效为一个电阻，RDS(ON), VDROPOUT=VIN-VOUT=RDS(ON)xIOUTR. 由此得出低压差线性稳压器(LDO)的一个重要特性，在输入电压大于最小工作电压和输出电压其标称值范围内，负载电流为零时，输出电压随输入电压的变化而变化，这就是LDO的跟随特性，待输出电压达到其标称值后不随输入而变化，从而达到稳压的目的，这就是LDO的稳压特性。如图为圣邦微电子的SGM2007输入电压和输出电压的曲线。在测试压差（Dropout）时不同的厂家有不同的标准。德州仪器（TI）电压差定义为输出电压较其标称值跌落2％时的输入、输出电压的差值.其它的如，美信（Maxim），圣邦微电子(SGMC)电压差定义为输出电压较其标称值小于100mV时的输入、输出电压的差值.如图为圣邦微电子的SGM2007负载为300mA时输入电压和输出电压的曲线。如图在箭头范围内，输入和输出和箭头组成的图形在一定范围内近试为平行四边形，在平行四边的边上任取一点，做与另一边平行的线段，由平行四边形的定义可知和另一边相等。所以这两种测试方法只是取值点不同而已，对同一芯片而言，两种方法测得值几乎相同。在TMT生产测试中，也有两种测试方法，一种是循环法，输入在某一个确定值时,以步长为1mV下降，至道输出电压较其标称值跌落2％，或输出电压较其标称值小于100mV时停止，这种方法循环的步长越多，测试的时间就越长，对芯片的成本就越高，令一种方法是，输入固定电压法，输入和输出和箭头组成的图形近试平行四边形，只要我的取值点在平行四边形内，测得的值就是相同的，所以通常是根据具体的LDO的Dropout的大小，输入加上某一个值，使输出电压约等于较其标称值跌落2％或较其标称值小于100mV。例如Dropout在150mA时为100mV,那么输入可以等于输出，这样测的输出比标称值小于100mV，等于这样测一次就可以了，节约了大量的时间，降低生产成本。单体锂离子电池充足电时的电压为4.2V，放完电后的电压为2.3V，而有些标定电压为3.3V工作的微处理器DSP的最低工作电压可以达到2.9V。这样LDO输出值在小于标称值的一定范围内还是可以工作的。由上图可见，LDO的压差越小，输入和输出和箭头组成的图形近试平行四边形越长，LDO的工作时间就越长效率就越高，电池的待机时间也就会越长。低压差线性稳压器由于存在压差，它最大的缺点是在热量管理方面，因为其转换效率近似等于输出电压除以输入电压的值。例如，如果一个驱动图像处理器的LDO 输入电源是从单节锂电池标称的3.6V，在电流为200mA时输出1.8V电压，那么转换效率仅为50%，因此在手机中产生了一些发热点，并缩短了电池工作时间。虽然就较大的输入与输
,浅谈低压差线性稳压器(LDO)的压差和功耗
,浅谈低压差线性稳压器（LDO）的压差和功耗 便携产品电源设计需要系统级思维，在开发由电池供电的设备时，诸如手机、MP3、PDA、PMP、DSC 等低功耗产品，如果电源系统设计不合理，则会影响到整个系统的架构、产品的特性组合、元件的选择、软件的设计和功率分配架构等。同样，在系统设计中，也要从节省电池能量的角度出发多加考虑。例如现在便携产品的处理器，一般都设有几个不同的工作状态，通过一系列不同的节能模式（空闲、睡眠、深度睡眠等）可减少对电池容量的消耗。即当用户的系统不需要最大处理能力时，处理器就会进入电源消耗较少的低功耗模式。 [1]带有使能控制的低压差线性稳压器(LDO)是不错的选择。 低压差线性稳压器(LDO)的结构主要包括启动电路、恒流源偏置单元、 使能电路、调整元件、基准源、误差放大器、反馈电阻网络，保护电路等，基本工作原理是这样的：系统加电，如果使能脚处于高电平时，电路开始启动，恒流源电路给整个电路提供偏置，基准源电压快速建立，输出随着输入不断上升，当输出即将达到规定值时，由反馈网络得到的输出反馈电压也接近于基准电压值，此时误差放大器将输出反馈电压和基准电压之间的误差小信号进行放大，再经调整管放大到输出，从而形成负反馈，保证了输出电压稳定在规定值上；同理如果输入电压变化或输出电流变化，这个闭环回路将使输出电压保持不变，即： VOUT=（R1+R2）/R2 * Vref 产生压差的主要原因是，在调整元件中有一个P 沟道的MOS 管。当LDO 工作时MOS 管道通等效为一个电阻，RDS(ON), VDROPOUT = VIN - VOUT = RDS(ON) x IOUTR.
低压差线性稳压器(LDO)简介
低压差线性稳压器(LDO)的基本原理和主要参数 摘要：本文论述了低压差线性稳压器(LDO)的基本原理和主要参数，并介绍LDO 的典型应用和国内发展概况。 引言 便携电子设备不管是由交流市电经过整流(或交流适配器)后供电，还是由蓄电池组供电，工作过程中，电源电压都将在很大范围内变化。比如单体锂离子电池充足电时的电压为4.2V ，放完电后的电压为2.3V ，变化范围很大。各种整流器的输出电压不仅受市电电压变化的影响，还受负载变化的影响。为了保证供电电压稳定不变，几乎所有的电子设备都采用稳压器供电。小型精密电子设备还要求电源非常干净（无纹波、无噪声），以免影响电子设备正常工作。为了满足精密电子设备的要求，应在电源的输入端加入线性稳压器，以保证电源电压恒定和实现有源噪声滤波[1]。 一．LDO 的基本原理 低压差线性稳压器(LDO)的基本电路如图1-1所示，该电路由串联调整管VT 、取样电阻R1和R2、比较放大器A 组成。 取样电压加在比较器A 的同相输入端，与加在反相输入 端的基准电压Uref 相比较，两者的差值经放大器A 放大 后，控制串联调整管的压降，从而稳定输出电压。当 输出电压Uout 降低时，基准电压与取样电压的差值增 加，比较放大器输出的驱动电流增加，串联调整管压 降减小，从而使输出电压升高。相反，若输出电压Uout 超过所需要的设定值，比较放大器输出的前驱动电流减小，从而使输出电压降低。供电过程中，输出电压 校正连续进行，调整时间只受比较放大器和输出晶体管回路反应速度的限制。 图1-1 低压差线性稳压器基本电路应当说明，实际的线性稳压器还应当具有许多其它的功能，比如负载短路保护、过压关断、过热关断、反接保护等，而且串联调整管也可以采用MOSFET 。 二．低压差线性稳压器的主要参数 1．输出电压(Output Voltage) 输出电压是低压差线性稳压器最重要的参数，也是电子设备设计者选用稳压器时首先应考虑的参数。低压差线性稳压器有固定输出电压和可调输出电压两种类型。 固定输出电压稳压器使用比较方便，而且由于输出电压是经过厂家精密调整的，所以稳压器精度很高。但是其设定的输出电压数值均为常用电压值，不可能满足所有的应用要求，但是外接元件数值的变化将影响稳定精度。 2．最大输出电流(Maximum Output Current) 用电设备的功率不同，要求稳压器输出的最大电流也不相同。通常，输出电流越大的稳压器成本越高。为了降低成本，在多只稳压器组成的供电系统中，应根据各部分所需的电流值选择适当的稳压器。 3．输入输出电压差(Dropout Voltage)
低压差线性稳压器
低压差线性稳压器(LDO)的基本原理和 主要参数，LDO的典型应用和国内发展概况。 引言 便携电子设备不管是由交流市电经过整流(或交流适配器)后供电，还是由蓄电池组供电，工作过程中，电源电压都将在很大范围内变化。比如单体锂离子电池充足电时的电压为4.2V，放完电后的电压为2.3V，变化范围很大。各种整流器的输出电压不仅受市电电压变化的影响，还受负载变化的影响。为了保证供电电压稳定不变，几乎所有的电子设备都采用稳压器供电。小型精密电子设备还要求电源非常干净（无纹波、无噪声），以免影响电子设备正常工作。为了满足精密电子设备的要求，应在电源的输入端加入线性稳压器，以保证电源电压恒定和实现有源噪声滤波[1]。 一．LDO的基本原理 低压差线性稳压器(LDO)的基本电路如图1-1所示，该电路由串联调整管VT、取样电阻R1和R2、比较放大器A组成。 图1-1 低压差线性稳压器基本电路 取样电压加在比较器A的同相输入端，与加在反相输入端的基准电压Uref相比较，两者的差值经放大器A 放大后，控制串联调整管的压降，从而稳定输出电压。当输出电压Uout降低时，基准电压与取样电压的差值增加，比较放大器输出的驱动电流增加，串联调整管压降减小，从而使输出电压升高。相反，若输出电压Uout超过所需要的设定值，比较放大器输出的前驱动电流减小，从而使输出电压降低。供电过程中，输出电压校正连续进行，调整时间只受比较放大器和输出晶体管回路反应速度的限制。 应当说明，实际的线性稳压器还应当具有许多其它的功能，比如负载短路保护、过压关断、过热关断、反接保护等，而且串联调整管也可以采用MOSFET。 二．低压差线性稳压器的主要参数 1．输出电压(Output Voltage)
LDO低压差线性稳压器 知识总结
LDO 一.LDO的基本介绍 LDO是low dropout regulator，意为低压差线性稳压器，是相对于传统的线性稳压器来说的。传统的线性稳压器，如78xx系列的芯片都要求输入电压要比输出电压高出2v~3V以上，否则就不能正常工作。但是在一些情况下，这样的条件显然是太苛刻了，如5v转3.3v,输入与输出的压差只有1.7v，显然是不满足条件的。针对这种情况，才有了LDO类的电源转换芯片。 LDO是一种线性稳压器。线性稳压器使用在其线性区域内运行的晶体管或FET，从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。所谓压降电压，是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下100mV之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。正输出电压的LDO（低压降）稳压器通常使用功率晶体管（也称为传递设备）作为PNP。这种晶体管允许饱和，所以稳压器可以有一个非常低的压降电压，通常为200mV左右；与之相比，使用NPN复合电源晶体管的传统线性稳压器的压降为2V左右。负输出LDO使用NPN作为它的传递设备，其运行模式与正输出LDO的PNP设备类似。 更新的发展使用MOS 功率晶体管，它能够提供最低的压降电压。使用功率MOS，通过稳压器的唯一电压压降是电源设备负载电流的ON 电阻造成的。如果负载较小，这种方式产生的压降只有几十毫伏。 DC-DC的意思是直流变（到）直流（不同直流电源值的转换），只要符合这个定义都可以叫DCDC转换器，包括LDO。但是一般的说法是把直流变（到）直流由开关方式实现的器件叫DCDC。 LDO是低压降的意思，这有一段说明：低压降（LDO）线性稳压器的成本低，噪音低，静态电流小，这些是它的突出优点。它需要的外接元件也很少，通常只需要一两个旁路电容。新的LDO线性稳压器可达到以下指标：输出噪声30μV，PSRR为60dB，静态电流6μA（TI的TPS78001达到Iq=0.5uA），电压降只有100mV(TI量产了号称0.1mV的LDO)。 LDO线性稳压器的性能之所以能够达到这个水平，主要原因在于其中的调整管是用P沟道MOSFET，而普通的线性稳压器是使用PNP晶体管。P沟道MOSFET是电压驱动的，不需要电流，所以大大降低了器件本身消耗的电流；另一方面，采用PNP晶体管的电路中，为了防止PNP晶体管进入饱和状态而降低输出能力，输入和输出之间的电压降不可以太低；而P沟道MOSFET上的电压降大致等于输出电流与导通电阻的乘积。由于MOSFET的导通电阻很小，因而它上面的电压降非常低。 如果输入电压和输出电压很接近，最好是选用LDO稳压器，可达到很高的效率。所以，在把锂离子电池电压转换为3V输出电压的应用中大多选用LDO稳压器。虽说电池的能量最後有百分之十是没有使用，LDO稳压器仍然能够保证电池的工作时间较长，同时噪音较低。 如果输入电压和输出电压不是很接近，就要考虑用开关型的DCDC了，因为从上面的原理可以知道，LDO的输入电流基本上是等于输出电流的，如果压降太大，耗在LDO上能量太大，效率不高。
1A低压差线性稳压器
1A 低压差线性稳压器 BL1117 选型指南： BL1117 概述： BL1117是一款低压差的线性稳压器，当输出1A 电流时，输入输出的电压差典型值仅为1.2V 。 BL1117除了能提供多种固定电压版本外（Vout ＝1.8V,2.5V,2.85V,3.3V,5V ），还提供可调端输出版本，该版本能提供的输出电压范围为1.25V~13.8V 。 BL1117提供完善的过流保护和过热保护功能（BL1117正常工作环境温度范围极宽，为 -50℃～140℃），确保芯片和电源系统的稳定性。同时在产品生产中应用先进的修正技术，确保输出电压和参考源精度在±1%的精度范围内。 BL1117采用SOT-223封装形式。 特点： ? 包括三端可调输出和固定电压输出版本 （固定电压包括1.8V ，2.5V ，2.85V ，3.3V ，5V 等，其他电压规格可根据用户定制） ? 最大输出电流为1A ? 输出电压精度高达±1％ ? 稳定工作电压范围为高达15V ? 电压线性度为0.2％ ? 负载线性度为0.4％ ? 环境温度：T A 的范围是-50℃~140℃ 用途： ? 计算机主板、显卡 ? LCD 监视器及LCD TV ? DVD 解码板 ? ADSL 等设备 ? 开关电源的后级稳压 引脚排列图： 温度范围： C ：标准 输出电压： 18……1.8V 25……2.5V 28……2.85V 50……5.0V 缺省：输出可调版本 封装形式： X ：SOT-223 Y ：TO-252 A ： 表示芯片生产卡号 B ： 表示输出电压值
引脚定义： 固定电压型 可调电压型 产品命名目录： 产品名称 输出电压规格 封装形式 BL1117-18CX 1.8 V SOT-223 BL1117-25CX 2.5 V SOT-223 BL1117-28CX 2.85 V SOT-223 BL1117-33CX 3.3 V SOT-223 BL1117-50CX 5.0V SOT-223 BL1117-CX Adj. SOT-223 BL1117-18CY 1.8 V TO-252 BL1117-25CY 2.5 V TO-252 BL1117-28CY 2.85 V TO-252 BL1117-33CY 3.3 V TO-252 BL1117-50CY 5.0V TO-252 BL1117-CY Adj. TO-252 系统框图： 产品的极限参数： 输入电压Vin 最大值---------------------------------------------------------------------------------18V 引脚号 符号 定义 1 GND 接地脚 2 Vout 输出端 3 Vin 输入端 引脚号 符号 定义 1 Adj. 可调端 2 Vout 输出端 3 Vin 输入端
LED恒流驱动电源的分析及设计
LED恒流驱动电源的分析及设计 作者：JYQ 【摘要】在节能技术高涨的今天,LED照明灯将成为照明技术的发展主流已成为共识。该文介绍了大功率LED的特性，分析了驱动电路的基本原理,分析LEDA驱动电源的现状和存在问题，并对LED驱动电源的发展前景提出了展望。研究设计了一种精确高效的恒定直流驱动方案。 【关键词】LED驱动电源；恒流 Constant Current drive power LED analysis and design Author: JYQ Abstract : In the energy saving technology high today, the LED lights will be lighting technology development has become the mainstream consensus. This paper introduces the characteristics of the high power LED, analyzes the basic principle of driving circuit, analysis of the present situation of LEDA drive power and the existence question, and LED to the prospect of the development of power drive is also presented. Study design a precise and efficient constant dc drive scheme. Key words: LED driving power; Constant Current 0 引言 在能源和环境问题日趋严重的今天，以具有高效、节能、环保、寿命长等特点的LED活得累人们的重视,若能以LED照明取代目前低效率、高耗能的传统照明,无疑对缓解当前越来越紧迫的能源短缺和环境恶化问题起到举足轻重的作用。LED常采用恒流驱动的形式，串联谐振变换器具有恒流特性，可将其用于实现LED的开环恒流驱动。由于LED自身的伏安特性及温度特性,使得LED对电流的敏感度要高于对电压的敏感度,这就要求用专门的电源来驱动LED。 LED即发光二极管，是全球新兴产业，LED照明灯具有巨大节能作用，每年以50%的速度增长，将会取代传统光源，从而引发人类照明史上的第四次革命，极大地改善人类的生存环境，缓解全球日益严峻的能源危机。 1 LED的介绍
LED高压线性恒流方案优缺点 对比
高压线性恒流方案优缺点对比 随着LED大规模进入商业和家庭照明，客户对产品的性能、价格、可靠性提出了更为严格的要求。一方面要求LED的发光效率不断提高、价格不断降低,另一方面对于LED灯具寿命也提出了更多要求。在一般人的心目里，LED本身的寿命已经是非常高了，但是实际寿命却是非常低，往往是由于电源寿命低而引起,目前大部分灯具解决方案都是光源+电源+外壳方式，而且电源都类同传统开关电源原理，电路复杂，电子元件较多，生产工艺复杂，生产成本较高，故障机率较高。为了降低成本，业内多家方案公司推出高压线性恒流IC方案，此方案无需高频变压器，部分方案无需电解电容，简化了灯具的工艺流程，也达到了直接用市电驱动LED的要目的，成本也得以大大的降低。 共同优缺点如下： 优点1：无高频变压器，无EMC，低谐波； 优点2：制作成本低，方案简单，体积小； 优点3：电流负温度补偿特性，有效的保护LED发光二极管芯片； 优点4：恒流二极管ESD>8000V，所有方案可以吸收1000V雷击浪涌（90度相位）。 缺点1：不能兼顾效率和功率因素双高，只能二选一。 缺点2：电源输出是高压，产品电隔离必须得做好。 缺点3：同一款方案，不能做全电压恒流。 常见线性恒流方案如下： 一、恒流晶体管+外置MOSFET（如图一、图二） 以上方案主要是靠一颗低压的带PWM调节的恒流晶体管，通过外挂MOS来承受高压多串后线路中产生的压差，当市电电压过高时候，MOS很烫也是很正常，并且当市电升高时候电流会在一定程度会增大，电源效率高达85-90%以上，但无功率因素校正。
以上方案主要是第一种方式的升级版，优劣势如下： 1、MOS内置，并且加上温度补偿电路，外部线路更简单。 1、通过内置MOS来承受高压多串后线路中产生的压差，当市电电压突然过高时候，电流会在一定程度会增大，IC温度达到一定程度，电流调节就会启动。 2、因IC制程关系，目前正向工作电压一般是7-200V，所以有些厂家的管子当市电低于灯珠VF总电压时候会有闪烁。大部分IC耐压在90V-120V，所以在工作电压波动大或者长期电压偏高地区有一定风险性。 3、单颗IC一般在50MA以下，需要更大功率用2颗或更多颗并联。但并联的2颗因为内阻不一样，会存在功率偏向现象，某一颗会损坏快一些。 4、电源效率高达85-90%以上，但无功率因素校正。 三、RM093智能控制IC+外置MOSFET（如图五、图六） 以上方案除了电路简单外，与上面两种方案有所不同之处。 1、MOS外挂，可以根据不同功率选择不同MOS，单颗IC功率可以做更大； 2、智能IC控制，有过温自动保护、过温自动调节功能； 3、此IC最大特点是过压调节功能，可以根据自己需要设定起调点，当市电高于这个电压时候马上调节输出电流，这样不需要等待IC温度过高时候就提前调节保护灯珠和器件； 4、恒流精度高，随市电升高或降低功率波动比较小； 5、IC的工作电压-0.3V-25V均正常工作，所以当输入电压低于灯珠VF总电压时候，也不会闪烁； 6、电源效率高达90%以上，但无功率因素校正。
理解LDO(低压差线性稳压器)的一些术语和定义
Translated by flytigery 2007/8/16 简介 这篇报告告诉你如何理解LDO的一些术语和定义，如稳压块的压降，静态电流，待机电流，效率，瞬态响应，线性/负载调整率电源纹波抑制比，输出噪声电压，精度，功耗等。而且在介绍每一个概念时都给出了例子加以说明。 1压降 压降被定义为输入电压与输出电压之间的差，当输入电压下降到一定程度时输出电压将不再维持在一个恒定的电压。 该点发生在输入电压不断接近输出电压时。 图1是一个典型的LDO 电路，在非调整区域PMOS可以看作一个电阻，电压降下量可以表示为 Vdropout=Io*Ron 举个例子，下图是TPS76733的输入输出特性，输出1A的时候它的压降是350mV，从输入电压是3.65V的时候输出电压就开始下降从2V到3.65V是该LDO的非调整区域。输入电压如果低于2V将不会有输出，也就是说LDO不动作。比较低的电压降有利于提高LDO 的效率。 2静态电流 静态电流，也被叫做流向地的电流，定义为输出电流与输入电流的差。图3定义了静态电流Iq=Ii-Io。减小静态电流有助于提高LDO 的效率。 静态电流由调整管的偏置电流（比如说参考电压消耗电流，采样电阻消耗电流，误差放大器消耗电流）和驱动调整管基级的电流组成它的大小主要由调整管，LDO的结构，和环境温度决定。 对于双级型晶体管，静态电流随着负载电流成比例的增加，因为双级型晶体管是电流驱动器件。另外在非调整区域，由于发射级和基级寄生电流路径的影响静态电流也会增加，该寄生电流路径是由于基级电压比输出电压低所引起的。 对于MOS管，静态电流几乎不随负载的变化而变化，几乎是一个恒定值，因为MOS管是电压驱动器件。对采用MOS管的LDO来说对静态电流有贡献的只有参考电压的消耗，采样电阻消耗电流，误差放大器消耗电流。在应用中如果对静态电流的消耗比较苛刻的话，最好是采用MOS管作为调整管的LDO 理解LDO的一些术语和定 义
LED恒流驱动及恒流IC大盘点
LED恒流驱动简介 由于LED是特性敏感的半导体器件，又具有负温度特性，因而在应用过程中需要对其进行稳定工作状态和保护，从而产生了驱动的概念。LED器件对驱动电源的要求近乎于苛刻，LED不像普通的白炽灯泡，可以直接连接220V的交流市电。LED是2～3伏的低电压驱动，必须要设计复杂的变换电路，不同用途的LED灯，要配备不同的电源适配器。国际市场上国外客户对LED驱动电源的效率转换、有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容的要求都非常高，设计一款好的电源必须要综合考虑这些因数，因为电源在整个灯具中的作用就好比像人的心脏一样重要。 LED驱动电源把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器，通常情况下：LED驱动电源的输入包括高压工频交流（即市电）、低压直流、高压直流、低压高频交流（如电子变压器的输出）等。而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。LED电源核心元件包括开关控制器、电感器、开关元器件（MOSfet）、反馈电阻、输入滤波器件、输出滤波器件等等。根据不同场合要求、还要有输入过压保护电路、输入欠压保护电路，LED开路保护、过流保护等电路。 LED的恒流驱动 用LED作为显示器或其他照明设备或背光源时，需要对其进行恒流驱动，主要原因是： 1. 避免驱动电流超出最大额定值，影响其可靠性。 2. 获得预期的亮度要求，并保证各个LED亮度、色度的一致性 3.能有效的避免雷击，电网的浪涌，过电流，过电压的保护，使LED寿命提高。 存在问题： 要处理好散热问题，散热问题没有处理好就会影响LED寿命。 目前LED均采用直流驱动，因此在市电与LED之间需要加一个电源适配器即LED 驱动电源。它的功能是把交流市电转换成合适LED的直流电。根据电网的用电规则和LED 的驱动特性要求，在选择和设计LED驱动电源时要考虑到以下几点： 1.高可靠性 特别像LED路灯的驱动电源，装在高空，维修不方便，维修的花费也大。 2.高效率 LED是节能产品，驱动电源的效率要高。对于电源安装在灯具内的结构，尤为重要。因为LED的发光效率随着LED温度的升高而下降，所以LED的散热非常重要。电源的效率高，它的耗损功率小，在灯具内发热量就小，也就降低了灯具的温升。对延缓LED的光衰有利。 3.高功率因素 功率因素是电网对负载的要求。一般70瓦以下的用电器，没有强制性指标。虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大，但晚上大家点灯，同类负载太集中，会对电网产生较严重的污染。对于30瓦~40瓦的LED驱动电源，据说不久的将来，也许会对功率因素方面有一定的指标要求。 4.驱动方式 现在通行的有两种：其一是一个恒压源供多个恒流源，每个恒流源单独给每路LED 供电。这种方式，组合灵活，一路LED故障，不影响其他LED的工作，但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电，LED串联或并联运行。它的优点是成本低一点，但灵活性差，还要解决某个LED故障，不影响其他LED运行的问题。这两种形式，在一段时间内并存。多路恒流输出供电方式，在成本和性能方面会较好。也许是以后的主流方向。 5.浪涌保护
LED灯具关键设计问题(精)
LED 灯具关键设计问题全面分析 2011-08-06 08:08:08 关键字:LED 灯具 要设计产品, 首先要确定用谁的 LED 封装结构; 接下来考虑怎样适应这些封装形式;由我们选择的机会不多,光学结构是建立在这些封装之上的;我们很多创意不能很好的发挥。 一、半导体照明应用中存在的问题 1、散热 2、缺乏标准,产品良莠不齐 3、存在价格与设计品质问题,最终消费者选择 LED 照明,缺乏信心 4、半导体照明在电气设计方面与传统照明有很大差别,传统灯具企业需要经验/技能积累过程 5、大家都看好该市场,但是还没有规模上量 特点: 1、通过调整高精度恒流芯片,保证 LED 亮度、色度的一致性,在模块一级为下游客户提供标准的、定制的、可靠的高品质产品; 2、新老灯具设计厂家,不要过于复杂的电气设计,只需在外部加上传统的恒压电源即可工作的简洁线路设计,是最快也是最可靠方式; 3、解决 LED 照明市场大规模上量的技术和品质问题。 二、散热设计
1、最短的热传导路径,减小热传导阻力; 2、增大相互热传导面积,增加热传导速度; 3、合理的计算设计散热面积; 4、有效的利用热容量效应。 输出驱动电压选择: 20W 以内市电驱动时 48V 左右比较合适; 较大的功率市电驱动输出电压 36V 左右最合适; 离线式照明大部分是 12V 和 24V 电压。 特点: 基于串并联安全考虑出负载合适的驱动电压值,尽量统一电压值减小电源设计规格成本; 基于安规规定,产品设计要符合认证要求,流峰值不超过 42.4Vac 或直流超过60Vdc 的电压 ; 从解决 LED 照明市场大规模上量的技术和品质问题考虑。 三、最高效率后端驱动方式 当输出电压在 48V 左右时,低压差线性恒流器件恒流效率高达 99%,恒流精度±3%以内,不受任何外围器件影响;当输出电压在 36V 左右时,低压差线性恒流器件恒流效率高达 98.6%,恒流精度±3%以内, 不受任何外围器件影响; 就算在离线式照明部分, 较低的电压 12V 和 24V, 也分别有 96%和 98%的效率; 功率大小效率是相等的。
低压差线性稳压器设计
低压差线性稳压器设计 随着笔记本电脑、手机、PDA 等移动设备的普及,对应各种电池电源使用的集成电路的开发越来越活跃,高性能、低成本、超小型封装产品正在加速形成商品化。LDO(低压低压差)型线性线性稳压器稳压器由于具有结构简单、成本低廉、低噪声、小尺寸等特点，在便携式电子产品中获得了广泛应用。 在便携式电子产品中,电源效率越高意味着电池使用时间越长, 而线性稳压器效率=输出电压×输出电流/输入电压×输入电流×100% ,因此,输入与输出电压差越低、静态电流(输入电流与输出电流之差) 就越低，线性稳压器的工作效率就越高。 本文设计的低压差线性稳压器其输出电压为2.5V 或输出可调,满足当负载为1mA 时,最小输入输出压差为0.4mV ,当负载为300mA 时,压差为120mV ,电源电压工作范围为2.5～6V。 1 电路结构与工作原理 低压差线性稳压器的电路结构,电路由调整管,带隙基准电压、误差放大器、快速启动、过流限制、过热保护、故障检测、及取样电阻网络等模块组成,并具有使能、输出可调等功能。调整管作为压差的负载器件,要满足本设计的要求,对于它的选择需重点考虑: 首先比较三极管和MOS管,由于三极管是流控器件,而MOS管是压控器件,比较而言MOS管结构的静态电流更低。其次,NMOS管工作时需一比输出电压高的驱动信号,而PMOS管则无此需求,特别在低输入电压时要产生一高的驱动电压变得较困难。因此,本文采用PMOS管作为调整管。 图1 低压差线性稳压器电路结构 电路的工作原理是: 在电路上电过程中,快速启动电路内有一个500μA 的电流源的对CC端的旁路电容C充电,使电路尽快上电启动,误差运放的同相端经由取样电阻R1 、R2对输出电压V0采样,再与Vref比较后输出放大信号,控制调整PMOS管的栅极电压,使输出电压V0 保持稳定,即: 电路在工作过程中出现过流、过热情况时,过流限制与过热保护电路会快速响应,调整管的导通状态会被减弱、关断,保护电路不致损坏,同时故障检测电路会产生一个低电平信号。使能端接高电平时电路正常工作;当使能端为低电平时,基准电路及调整PMOS管关断,电路处于等待状态。 2 关键特性分析及设计考虑 2.1 漏失电压(VDO) 和静态电流(Iq) 漏失电压定义为维持稳压器正常工作的最小输入输出电压差,它是反映调整管调整能力的一个重要因素。对采用PMOS 管作调整管的电路,漏失电压由导通电阻(Ron) 和负载电流(Io) 确定,即: VDO = Io×Ron 。低压差线性稳压器的静态电流为输入电流与输出电流之差,即: Iq = Ii -Io。静态电流由偏置电流和调整管的栅极驱动电流组成。对PMOS 调整管而言,栅极由电压驱动,几乎不产生功耗。在稳压器承载小负载或空载时,漏失电压极低,静态电流等于稳压器工作时的总偏置电流。设计时注意使PMOS 调整管的导通电阻和漏电流尽可能做小,各模块电路在小电流状态下能正常工作。 2.2 功耗( Pw) 和效率(η) 低压差线性稳压器的功耗为输入能量与输出能量之差,即: PW = VI II - VO IO = ( VI - VO) IO + VI Iq 上式中,前一项是调整管产生的功耗,后一项是静态电流功耗。稳压器效率如前所述可表示为:
SM2082ED 高压led线性恒流ic驱动芯片 LED灯芯合一方案
SM2082ED
管脚序号名称管脚说明 1 GND1 芯片1地 2 REXT1 芯片1输出电流值设置端 3 GND2 芯片2地 4 REXT2 芯片2输出电流值设置端 5 OUT2 芯片2电源输入与恒流输出端口 7 OUT1 芯片1电源输入与恒流输出端口 6、8 NC 悬空脚 订购信息 订购型号封装形式 包装方式 卷盘尺寸管装编带 SM2082ED ESOP8 100000只/箱4000只/盘13寸
若无特殊说明，环境温度为25°C。 符号说明范围单位 V OUT OUT端口电压-0.5 ~ +450 V I OUT OUT端口电流1~ 60 mA RθJA PN结到环境的热阻65 ℃/W T J工作结温范围-40 ~ 150 °C T STG存储温度-55 ~ 150 °C V ESD HBM人体放电模式＞2 KV 注：表贴产品焊接最高峰值温度不能超过260℃，温度曲线依据J-STD-020 标准、参考工厂实际和锡膏商建议由工厂自行设定。电气工作参数 若无特殊说明，环境温度为25°C。 符号说明条件最小值典型值最大值单位 V OUT_MIN OUT输入电压IOUT = 30mA - - 6.5 V V OUT_BV OUT端口耐压IOUT = 0 450 - - V I OUT输出电流- 5 - 60 mA I DD静态电流VOUT = 10V，REXT悬空- 0.16 0.25 mA V REXT REXT端口电压VOUT = 10V - 0.6 - V D IOUT IOUT片间误差IOUT = 20mA - ±4 - % T SC电流负温度补偿起始点- - 110 - ℃
LDO低压差线性稳压器浅谈
低压差线性稳压器(LDO)浅谈 摘要：本文论述了低压差线性稳压器(LDO )的基本原理和主要参数，并介绍LDO 的典型应用和国内发展概况。 引言 便携电子设备不管是由交流市电经过整流(或交流适配器)后供电，还是由蓄电池组供电，工作过程中，电源电压都将在很大范围内变化。比如单体锂离子电池充足电时的电压为4.2V ，放完电后的电压为2.3V ，变化范围很大。各种整流器的输出电压不仅受市电电压变化的影响，还受负载变化的影响。为了保证供电电压稳定不变，几乎所有的电子设备都采用稳压器供电。小型精密电子设备还要求电源非常干净（无纹波、无噪声），以免影响电子设备正常工作。为了满足精密电子设备的要求，应在电源的输入端加入线性稳压器，以保证电源电压恒定和实现有源噪声滤波[1]。 一．LDO 的基本原理 低压差线性稳压器(LDO)的基本电路如图1-1所示，该电路由串联调整管VT 、取样电阻R1和 R2、比较放大器A 组成。 取样电压加在比较器A 的同相输入端，与加在反相输入端的基准电压Uref 相比较，两者的差 值经放大器A 放大后，控制串联调整管的压降，从而稳定输出电压。当输出电压Uout 降低时， 基准电压与取样电压的差值增加，比较放大器输出的驱动电流增加，串联调整管压降减小，从 而使输出电压升高。相反，若输出电压Uout 超过所需要的设定值，比较放大器输出的前驱动 电流减小，从而使输出电压降低。供电过程中，输出电压校正连续进行，调整时间只受比较放 大器和输出晶体管回路反应速度的限制。 应当说明，实际的线性稳压器还应当具有许多其它的功能，比如负载短路保护、过压关断、过 热关断、反接保护等，而且串联调整管也可以采用MOSFET 。 二．低压差线性稳压器的主要参数 1．输出电压(Output Voltage) 输出电压是低压差线性稳压器最重要的参数，也是电子设备设计者选用稳压器时首先应考虑的参数。低压差线性稳压器有固定输出电压和可调输出电压两种类型。固定输出电压稳压器使用比较方便，而且由于输出电压是经过厂家精密调整的，所以稳压器精度很高。但是其设定的输出电压数值均为常用电压值，不可能满足所有的应用要求，但是外接元件数值的变化将影响稳定精度。 2．最大输出电流(Maximum Output Current) 用电设备的功率不同，要求稳压器输出的最大电流也不相同。通常，输出电流越大的稳压器成本越高。为了降低成本，在多只稳压器组成的供电系统中，应根据各部分所需的电流值选择适当的稳压器。 3．输入输出电压差(Dropout Voltage) 输入输出电压差是低压差线性稳压器最重要的参数。在保证输出电压稳定的条件下，该电压压差越低，线性稳压器的性能就越好。比如，5.0V 的低压差线性稳压器，只要输入5.5V 电压，就能使输出电压稳定在5.0V 。 4．接地电流(Ground Pin Current) 接地电路IGND 是指串联调整管输出电流为零时，输入电源提供的稳压器工作电流。该电流有时也称为静态电流，但是采用PNP 晶体管作串联调整管元件时，这种习惯叫法是不正确的。通常较理想的低压差稳压器的接地电流很小。 5．负载调整率(Load Regulation) 负载调整率可以通过图2-1和式2-1来定义，LDO 的负载调整率越小，说明LDO 抑制负载干扰的能力越强。 图2-1 Output Voltage&Output Current (2-1) 式中 △Vload?负载调整率 图1-1 低压差线性稳压器基本电路
恒流二极管及其在驱动LED中的应用..
恒流二极管及其在驱动LED中的应用 中心议题： ?二极管" title="恒流二极管">恒流二极管的基本原理、构成、参数和散热 ?恒流二极管用作LED的驱动源 ?使用恒流二极管时的性能扩张 很早就已经出现了恒流二极管，但是这种二极管并没有引起人们的关注，因为它只是用于某些仪器仪表中作为电流的标准。然而近来随着LED产业的蓬勃发展，这种二极管突然引起了广泛的兴趣。很多国外的大公司都开发出这种产品以供驱动LED，这是因为LED必须采用恒流源作为驱动的原因。下面我们将要深入讨论一下恒流二极管的性能和应用。 一．什么是恒流二极管 理想的恒流源是一种内阻为无穷大的器件，不论其两端电压为何值，其流经的电流永远不变。当然这种器件是不可能存在的。实际的恒流二极管相当于一个在一定工作电压范围内（例如25-100V），其电流恒定为某一值（例如20mA）。其等效电路如图1所示。 图1. 恒流二极管的等效电路 其内阻为Z，并联的电容大约为4-10pF。其典型的伏安特性如图2所示。 图2. 恒流二极管的典型伏安特性 它在某一个电压范围内有一段恒流区间，在这个区间，流经的电流几乎不变，VL为到达IL的电压值，IL 大约为0.8Ip，Vb为击穿电压值。但是实际的恒流二极管并不是那么理想。图3是美国Supertex的CL1恒流二极管的特性。它的电流仍然会随电压而有所增加。
图3. 实际的恒流二极管的伏安特性 恒流二极管的另一个特性就是它的温度特性，温度特性通常用相对值%/°C或绝对值μA/°C来表示。这个温度系数通常是负值。其值取决于恒流的值，恒流值越大，温度系数也越大，通常在-0.4%~-0.6%之间。为了达到恒流的目的当然不希望电流随温度变动，所以通常需要采用温度补偿措施（图4）。 图4. 恒流二极管的温度补偿措施 采用温度补偿以后就可以把电流的温度系数降低到很小的数字，例如Supertex公司的CL1的电流温度系数只有-8.5μA/°C。 二．恒流二极管的构成 最简单的恒流二极管就是采用一个结型场效应管（图5）。
X10S-500mA单路线性恒流方案规格书 V2.1(1)
X10S 1.特性 ●支持高辉调光，65536:1调光比●输入电压范围：5-46V ●单路线性恒流输出●支持PWM 调光●输出电流 20~500mA ●内置5V 稳压管●恒流精度≤3% ●过温降电流降功率保护● 封装：SOT89-5 2.应用领域 ●景观亮化LED 照明 ●DMX512芯片外扩流应用●高端汽车车灯LED 照明● 低压商业LED 照明 3.说明 X10S 是一款外围电路简洁的单路线性LED 恒流驱动器，适用于5-46V 电压范围的LED 恒流照明领域。 芯片PWM 端口支持高辉调光，能够响应60ns 超小脉宽的PWM 调光信号。芯片采用我司专利算法，为客户提供最佳解决方案，最大限度发挥灯具优势，以实现景观舞台灯高辉的调光效果，65535（256*256）级高辉调光。PWM 端口为高电平时，芯片正常工作。为低电平时，芯片输出关闭。 芯片采用线性恒流控制算法，只需两颗电阻与一颗电容，就能实现LED 恒流，且保证输出电流恒流精度≤±3％，通道之间电流偏差≤±1%；外围电路简洁，系统稳定可靠。 芯片的输出电流都通过REXT 端口电阻来设定，电流最大能到500mA 。电流能够进行PWM 高辉调光，实现65536:1调光比。PWM 端口默认上拉，内部自带100uA 上拉能力。 4.应用电路 图4.1X10S 应用电路
5. 管脚配置 图5.1X10S管脚图 注：底部为芯片地PCB布线注意覆铜散热
6.极限工作参数 7.结构框图 图7.1结构框图
8.电气特性 （除非特殊说明，下列条件均为T
9.应用说明 本芯片是一款外围电路简单的多功能平均电流型LED 恒流驱动器，适用于5-46V 电压范围的低压线性恒流LED 驱动领域。芯片采用了LDO 线性恒流控制，外围不需要传统开关电源的电感和续流二极管，输出电流精度在±3％以内；外围电路更加简洁可靠。 9.1.输出电流 输出电流由芯片通过外部的REXT 电阻进行设置，输出电流公式如下: ） （） （mA K REXT I out Ω= 1860 其中Iout 为输出电流。 9.2.芯片启动 系统上电后通过启动电阻对连接于电源引脚VCC 的电容充电，当电源电压高于 4.2V 后，芯片电路开始工作，直到VCC 端口电压稳定达到钳位电压5.2V 左右，芯片的供电电流主要有VDD 端口接入的电阻R0提供。 9.3.调光设置 PWM 端口支持超小占空比的PWM 调光，可以响应<100ns 的PWM 脉宽波形，当PWM 信号为低电平，输出关闭，当PWM 信号为高电平，输出开启，悬空的时候默认该端口为高电平输入。 9.4.VDD 供电电阻 芯片的主要是通过一个供电电阻R0到芯片VCC 提供芯片的工作电流，通常情况下，VDD 满足 下面给出常规应用的设计指导: VIN （V ）5122436R0(Ω) 100 1~2K 2~4K 3~5K 9.5.VCC 旁路电容 VCC 引脚需要并联一个1.0uF 以上的旁路电容。PCB 布板的时候VCC 电容需要紧挨着端口布局。 R I VIN VCC D ?-=