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  • 用常见的DC/DC芯片做LED恒流驱动电路

    • 用常见的DC/DC芯片做LED恒流驱动电路

  • 2008-02-06 15:57

    • 悠然

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    • ..近一个月看了很多的广告式的LED驱动的IC介绍,感到毫无新意,即没有把IC做成真正的LED专用驱动,也没有特别的优势.其实每款DC/DC的IC(无论升压或降压)都能接成恒流的LED的驱动,现在分别以KZW3688和CE9908为例介绍一下接法及特点.
    1、KZW3688降压IC,其接法如下:

    ..原理非常简单,大家一看便知这里不再赘述;其中R1的值的算法是3.3V/所需电流.上图中接的是2-5只,也可以多路并联使用,并且这里有个问题问大家:C2是否需要呢?看一下下图中的接法:

    ..去掉了C2,并联了一路甚至几路LED串,感到效果如何?有兴趣回答吗?
    适合这种接法的电路太多了,除3688外,还有PT1102、1101、lm2596、GA8512、1016、1014、313、1011等任何的降压IC都能接成这样的电路,这种电路的转换效率高达95%以上,但实际使用时效率却是在36%-88%之间,还没有某些针对性的线性的效率高,想一想这是为什么?同时指出:很多恒流电路,把LED驱动电路的效率写成是IC转换的效率,这是不对的,是误导,希望广大工程师注意这些资料里的参数.

    2、升压IC,以CE9908为例,接法如下:

    ..原理大家想一想,接法也可以先串联接成串、再把串并起来形成N个支路,在这里我有意先不谈功率因数,只谈效率,这个效率也是在36-88%之间,大家现在明白了吧?在我们心中奉为“高效率”的IC其实际的作用在LED上的效率,一定要实际测量才是.
    ..这两个图只是仅仅说明原理,在使用中应灵活运用,相信大家会掌握更多的技巧,例如用外接MOS管方式直接用低压降压的IC接成220V直接输入的AC/DC方式(类似于9910)、用更低的取样电压(FB端)来提高整个电路的效率、用并联谐振方式结合IC特点、针对性的设计出高效优质的LED驱动电路(这才是最后要走的路呢)等,哈哈祝大家快速成为高手.

    ..顺便说一件事:在众多的LED驱动IC里,我偶尔发现了一块IC,设计合理,电路简单,是用在太阳草坪灯上的,我实际测试中,直接用测试分析仪测的输入端与LED灯的两端(很多IC要求接在输出端,是不对的)效率是96%(别人装好的DEMO板),可惜它没有型号,我也忘了是哪个人寄给我测试的了,打了好几个联系的号码,都不是.这是一款裸片,我无法知道型号,也不知道是不是IC的个别现象,请这位朋友看到我的贴子后立即和我联系,我把板子的尺寸贴出来,符合自己做的板子的人请留意:15*35mm,单面纸板,做工比较脏,电路板有刻断、飞线.正因为做工这么差,开始时才没有留意它,所以两个月后才测试.  请作者看到贴子后立即与我联系.
    今天时间比较紧,写的枯燥了点,希望大家给指出错误.

    同是电子工程师，请一定不要吝啬你的赞！

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  • 知秋

    LV.1

    2008-02-10 10:25

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    悠然老兄,没有芯片型号也可以给个大概的原理图出来呀?光这么说也不容易搞清楚是哪个驱动板了,因为做这个的好多呀
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  • 悠然

    LV.1

    2008-02-10 12:42

    @知秋

    悠然老兄,没有芯片型号也可以给个大概的原理图出来呀?光这么说也不容易搞清楚是哪个驱动板了,因为做这个的好多呀
    回知秋:我按板子画了一个图

    ..整个电路非常简单,其中,黄色的部分是可去掉的部分,去掉后电路板上从红X点割断了,另附说明可以把R0直接接在目前的点,这时电路正常工作,只是这时没有了过放保护功能;电池是标明用的两节镍氢电池,LED用的是#5普通白灯三只(散光),原板寄来时是带着黄色部分的,我去掉黄色部分,直接把光敏电阻R0接到如图上的红X点,同样可以正常工作,这时电源电压下降到1.5V时(不带过放保护),电路截止.
    ..在正常工作时,输入电流大约在24-26mA之间(随电压不同而改变),我用两节“品胜牌”800mAh镍氢电池,充饱后试验,工作了28小时,电压下降到2.0V,保护电路动作.
    ..唯一的缺点是功率小,光线亮度不够强,每只灯的电流不足8mA,但电路的转换效率很高,而且LED在10mA以下时,发光效率也是最高的(LED的发光效率随工作电流的增大而降低,呈非线性变化),所以他用了三只装DEMO,总的光强比用一只高(用一只的电流强度是用三只时的三倍,理论上总电流基本相等).虽然功率小,但也正适合装饰用的太阳能草坪灯的要求(发光不用太强).
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  • garywei

    LV.1

    2008-02-16 09:29

    @悠然

    回知秋:我按板子画了一个图

    ..整个电路非常简单,其中,黄色的部分是可去掉的部分,去掉后电路板上从红X点割断了,另附说明可以把R0直接接在目前的点,这时电路正常工作,只是这时没有了过放保护功能;电池是标明用的两节镍氢电池,LED用的是#5普通白灯三只(散光),原板寄来时是带着黄色部分的,我去掉黄色部分,直接把光敏电阻R0接到如图上的红X点,同样可以正常工作,这时电源电压下降到1.5V时(不带过放保护),电路截止.
    ..在正常工作时,输入电流大约在24-26mA之间(随电压不同而改变),我用两节“品胜牌”800mAh镍氢电池,充饱后试验,工作了28小时,电压下降到2.0V,保护电路动作.
    ..唯一的缺点是功率小,光线亮度不够强,每只灯的电流不足8mA,但电路的转换效率很高,而且LED在10mA以下时,发光效率也是最高的(LED的发光效率随工作电流的增大而降低,呈非线性变化),所以他用了三只装DEMO,总的光强比用一只高(用一只的电流强度是用三只时的三倍,理论上总电流基本相等).虽然功率小,但也正适合装饰用的太阳能草坪灯的要求(发光不用太强).
    我感觉 为什么这个IC 的效率高 是因为没有采样电阻,采用IC的最高功率I平方*F 输出来限制电流.跟下面这个图类似
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  • 光速不变

    LV.1

    2008-02-16 21:10

    @garywei

    我感觉 为什么这个IC 的效率高 是因为没有采样电阻,采用IC的最高功率I平方*F 输出来限制电流.跟下面这个图类似
    楼主好,看了电路,非常感谢,但能不能把利用的效率再提高点呢?这种电路转换效率高,利用率却不高呀,谢谢.
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  • 雪...

    LV.1

    2008-02-16 22:19

    @光速不变

    楼主好,看了电路,非常感谢,但能不能把利用的效率再提高点呢?这种电路转换效率高,利用率却不高呀,谢谢.
    同意楼上,如果能改进效率,那非常感谢!
    关注中,顶
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  • 悠然

    LV.1

    2008-02-16 22:23

    @雪...

    同意楼上,如果能改进效率,那非常感谢!
    关注中,顶
    ..哈哈朋友,看到你的话了,设计电路要多思考,要自己想一想怎么做嘛,问题总是有解决的办法的.IC一但批量生产,其功能就定下来了,我们能改变的只有在应用上动脑子.就象三极管一样,虽然功能极简单,但在使用中却能让它配合起来完成非常复杂的工作,我发这个贴子,的确是懒了点,只给大家一个提醒,并没有详细的把问题解决,这是留给朋友们的空间,使大家各发挥自己的特长,把电路更好的发扬光大,不拘束于一个人的思维方式,从这个意义上说,一个有着改进空间的电路更有利于大家的活跃思维,更适合在这里发贴子,大家能各自的发挥自己的才能,而发起贴子的人也能从中看到、学习到别人的思路,使自己多学点东西.如果开始就形成一种思维定式、甚至规定了电路使用产品都不能改变,那倒不利于大家的讨论了,一般会先入为主的跟着发贴的人的思路走,我个人认为那样的贴子不利于开发朋友们的智力.另外,在我开始发的贴子里,电阻的阻值是我简单计算后写上去的,没有看小数点,大家在实验中一定发现阻值不对了吧(小了10倍)?呵呵这是我的错误,在这里向大家道歉,有错就改,做了多年工程师的朋友们一定有很好的涵养,会原谅我的是不是?^_^
    ..既然光速不变这样说了,那么我今天稍改进一点,大家看是否可行?这种方案的缺点在哪里?如何改进?请指教.这里我只贴了一个升压的电路,降压的电路可“照方抓药”.
    ..现将图贴上来.

    ..图中R*的值用公式“0.7V/需要的电流值”算出来.R2的值不是定值,只是一个参考值,具体数据大家自己调整,只要记住:R*两端是0.7V电压时(不是对地电压,而是R*两端电压,就是说低于电源电压0.7V),集电集电压要调到3.3V(对地)就行了.
    ..问题有两个供大家思考:一、我说,这样改进后整体效率就会达到80%-90%,我说的是否错呢?二、这种电路真的适合生产吗?除了“增加了成本”这个缺点外,还有哪些缺点?请大家批评吧,并说出自己的更好的改进方案.
    ..假期过了,我也要忙几天了,祝大家开心愉快,真诚的希望和大家一起学习,并有一个建议:在这里做广告可以,但不要过份夸大自己产品的性能,要不然会误导众人矣!
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  • amcic

    LV.1

    2008-03-01 03:41

    @悠然

    ..哈哈朋友,看到你的话了,设计电路要多思考,要自己想一想怎么做嘛,问题总是有解决的办法的.IC一但批量生产,其功能就定下来了,我们能改变的只有在应用上动脑子.就象三极管一样,虽然功能极简单,但在使用中却能让它配合起来完成非常复杂的工作,我发这个贴子,的确是懒了点,只给大家一个提醒,并没有详细的把问题解决,这是留给朋友们的空间,使大家各发挥自己的特长,把电路更好的发扬光大,不拘束于一个人的思维方式,从这个意义上说,一个有着改进空间的电路更有利于大家的活跃思维,更适合在这里发贴子,大家能各自的发挥自己的才能,而发起贴子的人也能从中看到、学习到别人的思路,使自己多学点东西.如果开始就形成一种思维定式、甚至规定了电路使用产品都不能改变,那倒不利于大家的讨论了,一般会先入为主的跟着发贴的人的思路走,我个人认为那样的贴子不利于开发朋友们的智力.另外,在我开始发的贴子里,电阻的阻值是我简单计算后写上去的,没有看小数点,大家在实验中一定发现阻值不对了吧(小了10倍)?呵呵这是我的错误,在这里向大家道歉,有错就改,做了多年工程师的朋友们一定有很好的涵养,会原谅我的是不是?^_^
    ..既然光速不变这样说了,那么我今天稍改进一点,大家看是否可行?这种方案的缺点在哪里?如何改进?请指教.这里我只贴了一个升压的电路,降压的电路可“照方抓药”.
    ..现将图贴上来.

    ..图中R*的值用公式“0.7V/需要的电流值”算出来.R2的值不是定值,只是一个参考值,具体数据大家自己调整,只要记住:R*两端是0.7V电压时(不是对地电压,而是R*两端电压,就是说低于电源电压0.7V),集电集电压要调到3.3V(对地)就行了.
    ..问题有两个供大家思考:一、我说,这样改进后整体效率就会达到80%-90%,我说的是否错呢?二、这种电路真的适合生产吗?除了“增加了成本”这个缺点外,还有哪些缺点?请大家批评吧,并说出自己的更好的改进方案.
    ..假期过了,我也要忙几天了,祝大家开心愉快,真诚的希望和大家一起学习,并有一个建议:在这里做广告可以,但不要过份夸大自己产品的性能,要不然会误导众人矣!
    初来咋到,错误之处多多拍砖...
    1.赞成改后的线路,好像是这个Vfb惹的祸,Vfb3.3V吧,不是很确定,如果真是3.3开始的线路拿来led应用就让人糊涂了.不知道0.7V的一致性如何,如果可以换则管好了.对80-90的效率持保留意见.
    2.对生产问题不了解,要不再增加点成本放个小瓷片,还是等着听课吧不猜了.
    高效率的线路,led的电压和电流如何测试,会不会是间隔性的亮灭,很想知道示波器看到的电压
    还有一事不明,那个10uF电容如何应对led的一致性
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  • bacqwhero

    LV.1

    2008-03-30 21:42

    @悠然

    ..哈哈朋友,看到你的话了,设计电路要多思考,要自己想一想怎么做嘛,问题总是有解决的办法的.IC一但批量生产,其功能就定下来了,我们能改变的只有在应用上动脑子.就象三极管一样,虽然功能极简单,但在使用中却能让它配合起来完成非常复杂的工作,我发这个贴子,的确是懒了点,只给大家一个提醒,并没有详细的把问题解决,这是留给朋友们的空间,使大家各发挥自己的特长,把电路更好的发扬光大,不拘束于一个人的思维方式,从这个意义上说,一个有着改进空间的电路更有利于大家的活跃思维,更适合在这里发贴子,大家能各自的发挥自己的才能,而发起贴子的人也能从中看到、学习到别人的思路,使自己多学点东西.如果开始就形成一种思维定式、甚至规定了电路使用产品都不能改变,那倒不利于大家的讨论了,一般会先入为主的跟着发贴的人的思路走,我个人认为那样的贴子不利于开发朋友们的智力.另外,在我开始发的贴子里,电阻的阻值是我简单计算后写上去的,没有看小数点,大家在实验中一定发现阻值不对了吧(小了10倍)?呵呵这是我的错误,在这里向大家道歉,有错就改,做了多年工程师的朋友们一定有很好的涵养,会原谅我的是不是?^_^
    ..既然光速不变这样说了,那么我今天稍改进一点,大家看是否可行?这种方案的缺点在哪里?如何改进?请指教.这里我只贴了一个升压的电路,降压的电路可“照方抓药”.
    ..现将图贴上来.

    ..图中R*的值用公式“0.7V/需要的电流值”算出来.R2的值不是定值,只是一个参考值,具体数据大家自己调整,只要记住:R*两端是0.7V电压时(不是对地电压,而是R*两端电压,就是说低于电源电压0.7V),集电集电压要调到3.3V(对地)就行了.
    ..问题有两个供大家思考:一、我说,这样改进后整体效率就会达到80%-90%,我说的是否错呢?二、这种电路真的适合生产吗?除了“增加了成本”这个缺点外,还有哪些缺点?请大家批评吧,并说出自己的更好的改进方案.
    ..假期过了,我也要忙几天了,祝大家开心愉快,真诚的希望和大家一起学习,并有一个建议:在这里做广告可以,但不要过份夸大自己产品的性能,要不然会误导众人矣!
    初学者来看看,芯片多不了解,先来看看,还是要多学习
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  • 法拉力

    LV.1

    2008-06-08 09:46

    @悠然

    回知秋:我按板子画了一个图

    ..整个电路非常简单,其中,黄色的部分是可去掉的部分,去掉后电路板上从红X点割断了,另附说明可以把R0直接接在目前的点,这时电路正常工作,只是这时没有了过放保护功能;电池是标明用的两节镍氢电池,LED用的是#5普通白灯三只(散光),原板寄来时是带着黄色部分的,我去掉黄色部分,直接把光敏电阻R0接到如图上的红X点,同样可以正常工作,这时电源电压下降到1.5V时(不带过放保护),电路截止.
    ..在正常工作时,输入电流大约在24-26mA之间(随电压不同而改变),我用两节“品胜牌”800mAh镍氢电池,充饱后试验,工作了28小时,电压下降到2.0V,保护电路动作.
    ..唯一的缺点是功率小,光线亮度不够强,每只灯的电流不足8mA,但电路的转换效率很高,而且LED在10mA以下时,发光效率也是最高的(LED的发光效率随工作电流的增大而降低,呈非线性变化),所以他用了三只装DEMO,总的光强比用一只高(用一只的电流强度是用三只时的三倍,理论上总电流基本相等).虽然功率小,但也正适合装饰用的太阳能草坪灯的要求(发光不用太强).
    这个电路用LED本身做整流,取消了整流二极管,这是高效率的主要原因.电流取样在IC内部做,减小了取样电阻上的功耗,这是高效率的另一个原因.
    电路做的很巧妙,有创意.
    只是LED在脉冲下工作不知是否对可靠性有影响?电流只有8mA是否因为这个原因呢?
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  • 法拉力

    LV.1

    2008-06-08 09:54

    @悠然

    ..哈哈朋友,看到你的话了,设计电路要多思考,要自己想一想怎么做嘛,问题总是有解决的办法的.IC一但批量生产,其功能就定下来了,我们能改变的只有在应用上动脑子.就象三极管一样,虽然功能极简单,但在使用中却能让它配合起来完成非常复杂的工作,我发这个贴子,的确是懒了点,只给大家一个提醒,并没有详细的把问题解决,这是留给朋友们的空间,使大家各发挥自己的特长,把电路更好的发扬光大,不拘束于一个人的思维方式,从这个意义上说,一个有着改进空间的电路更有利于大家的活跃思维,更适合在这里发贴子,大家能各自的发挥自己的才能,而发起贴子的人也能从中看到、学习到别人的思路,使自己多学点东西.如果开始就形成一种思维定式、甚至规定了电路使用产品都不能改变,那倒不利于大家的讨论了,一般会先入为主的跟着发贴的人的思路走,我个人认为那样的贴子不利于开发朋友们的智力.另外,在我开始发的贴子里,电阻的阻值是我简单计算后写上去的,没有看小数点,大家在实验中一定发现阻值不对了吧(小了10倍)?呵呵这是我的错误,在这里向大家道歉,有错就改,做了多年工程师的朋友们一定有很好的涵养,会原谅我的是不是?^_^
    ..既然光速不变这样说了,那么我今天稍改进一点,大家看是否可行?这种方案的缺点在哪里?如何改进?请指教.这里我只贴了一个升压的电路,降压的电路可“照方抓药”.
    ..现将图贴上来.

    ..图中R*的值用公式“0.7V/需要的电流值”算出来.R2的值不是定值,只是一个参考值,具体数据大家自己调整,只要记住:R*两端是0.7V电压时(不是对地电压,而是R*两端电压,就是说低于电源电压0.7V),集电集电压要调到3.3V(对地)就行了.
    ..问题有两个供大家思考:一、我说,这样改进后整体效率就会达到80%-90%,我说的是否错呢?二、这种电路真的适合生产吗?除了“增加了成本”这个缺点外,还有哪些缺点?请大家批评吧,并说出自己的更好的改进方案.
    ..假期过了,我也要忙几天了,祝大家开心愉快,真诚的希望和大家一起学习,并有一个建议:在这里做广告可以,但不要过份夸大自己产品的性能,要不然会误导众人矣!
    用三极管的Vbe代替IC的Vf来提高效率,这对于Vf较高的IC很有用.
    但Vbe毕竟还有0.7V,对于单颗LED的应用还是太高.
    楼主不妨试一下用运放把取样电压放大后再做反馈,这样取样电压可以到0.1V以下.在大功率LED的应用中运放的功耗比起取样电阻上的功耗小多了.
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