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英飞凌:低成本小功率LED灯饰及照明驱动方案

2010-06-01 14:33
九一隐士
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  LED应用增长最快的领域之一是效果照明,也称为建筑照明。效果照明可以选用RGB LED,这种LED采用三个芯片,每个芯片负责生成一种颜色的光(红、绿和蓝)。另一种生成不同颜色光的方法是采用红、绿、蓝单色LED,然后将这些LED光混合输出。英飞凌提供适用于低功率、中功率和高功率LED的LED驱动器(图1),以及用于控制LED模块颜色的微控制器。

  对于低功率RGB LED,可以选用成本极低的BCR40x高边线性LED驱动器。利用微控制器生成的PWM信号可控制LED光的颜色。对于中功率(0.5W)RGB LED或单色LED,全新的低边LED驱动器BCR321U和BCR421U是最理想的选择。利用BCR321U可调节高达250mA的电流。这两种型号的驱动器都具备一个直接逻辑电平输入端,可通过微控制器直接控制。

  所有BCR型LED驱动器都具备负热系数,这意味着在温度升高的情况下,电流将以0.2%/K的比率下降。BCR321U、BCR421U和BCR40xU等LED驱动器都采用极小的SC-74封装(2.9x2.5x1.1mm),功耗为1W,应用电路电路图如图2所示。LED驱动器BCR40xW甚至采用更小的SOT343封装。BCR 320U/420U的应用范围包括:建筑LED照明;广告槽型字;装饰照明LED灯带;冰箱和冰柜商业照明;应急照明(台阶照明、出口指示灯等);轮船、火车与飞机的内部照明。

  对于低功率LED(有时包括中功率LED)而言,目前仍常用的方法是偏压电阻器。这种方法有很大的缺点,比如发出的光不均匀、缩短LED使用寿命等。作为其替代方法的开关模式驱动器,无法满足0.5W LED产品的价格要求,驱动电路比较复杂。

  全新的BCR321和BCR421 LED驱动器经过量身定制,可克服针对0.5W LED应用的不足之处。性能成熟的BCR40x LED驱动产品组合是0.1W LED应用的理想之选。所有型号的LED驱动器都具备极低的成本、简化的解决方案和较小的外形尺寸。

  对于高功率LED而言, 开关模式驱动器是最常用的LED驱动器。英飞凌推出用于驱动高功率LED的全新ILD4xxx降压转换器。具备350mA典型输出电流的ILD4035经过专门设计,可用于驱动1W LED。对于3W以上LED而言,英飞凌推出输出电流分别为1200mA和1800mA的ILD4120和ILD4180。

  除高能效与过压和过流保护等功能外,所有ILD型号器件还具备热保护特性。当结温达到125°C时,输出电流会大幅降低,从而确保LED具备较长的使用寿命。ILD4001是一个LED控制器,可与大电流的外置MOSFET(700mA至数安)结合使用。ILD4035 和 ILD4001都采用小型SC4封装。

  英飞凌推出适用于照明应用的微控制器。除了可控制多通道LED灯或模块,该微控制器还可为照明系统带来更多价值,例如调光、灯温控制、与照明网络连接。与照明网络连接能确保实现日光调节、运动控制开关、统一远程控制、HMI接口、维护监控、灯验证等功能。

  英飞凌XC800微控制器系列包含多种产品,可为照明系统带来丰富特性(图3)。这些照明应用产品的主要特性是:48MHz捕获比较单元(CCU6)生成4个PWM控制信号,与10位模数转换器(高达8个通道)实现直接硬件连接;串行通信I/F包括UART、SPI、I2C;掉电模式导致典型功耗仅为2μA;DALI从协议栈;长使用寿命,产品针对抗高温性而进行过优化。

  除快速精确控制多通道LED的产品之外,英飞凌还提供XC82x和 XC83x系列产品。这两个系列的器件通过集成电容式触控控制器,具备适用于感应式触摸轮等HMI接口的特性,比如全新XC822T。

  除微控制器外,英飞凌还提供加速硬件和软件开发的多种开发工具,从确保快速评估ACD和CCU6等主要特性的USB入门级工具套件到可配置微控制器管脚的简易套件,所有套件都具备完整的工具链。凭借全新的XC82x和XC83x系列,英飞凌将可推出基于Eclipse的免费新工具链DAVE Bench。适用于照明解决方案的应用套件目前正在开发当中,以用于展示整个解决方案,包括微控制器、功率半导体和软件。

  图1:英飞凌提供适用于低功率、中功率和高功率LED的LED驱动器。

  图注:

  LED drivers for general lighting and industrial applications: 适用于普通照明和工业应用的LED驱动器;Supply voltage: 电源电压;Ext. transistor: 外置晶体管;Ext. MOSFET: 外置MOSFET;LED drivers for low power LED: 适用于低功率LED的LED驱动器;LED drivers for high power LED: 适用于高功率LED的LED驱动器;LED drivers for 0.5W LED: 适用于0.5W LED的LED驱动器;Offline LED driving solutions: 离线LED驱动解决方案

  图2:适用于中功率LED的低成本LED驱动器应用电路。

  图注:

  Low cost LED drivers for medium power LED: 适用于中功率LED的低成本LED驱动器;

  Application example:应用范例;

  Optional: 可选

  图3:英飞凌XC800微控制器系列包含多种产品,可为照明系统带来丰富特性。

  图注:

  XC800 8-bit MCU family: XC800 8位微控制器系列;Flash: 闪存;

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