發(fā)光二極管(LED)是一種易碎的裝置,容易受到熱、機(jī)械沖擊、靜電放電及閃電的威脅,特別是在室外應(yīng)用時。由于照明及背光顯示的LED燈串使用的增加,需要研發(fā)工程師對LED串的可靠性給予更多關(guān)注。高亮度的LED,因其藍(lán)寶石基板,對鄰近的雷擊閃電攻擊造成的電壓瞬變非常敏感。即使是在家庭應(yīng)用,LED串仍需要靜電放電(ESD)保護(hù)裝置,以確保整個組件長期、可靠的運(yùn)行。在缺少這種保護(hù)的條件下,如果串聯(lián)中的一個LED出現(xiàn)故障,并斷開電路,所有其他的LED燈將關(guān)閉。LED照
潛在的LED旁路保護(hù)裝置分析 為了保護(hù)單個高亮度LED,并防止整個高亮度LED串聯(lián)串在單個高亮度LED出現(xiàn)故障時熄滅,在高亮度LED終端必須安裝旁路保護(hù)裝置。有許多裝置可以考慮,包括壓敏電阻、可控硅整流器、穩(wěn)壓二極管、聚合靜電放電保護(hù)器及LED開路保護(hù)器。
隨著LED照明產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,LED電源市場也快速膨脹。一方面,傳統(tǒng)電源廠商紛紛推出LED電源產(chǎn)品,另一方面,眾多創(chuàng)業(yè)型的企業(yè)也紛紛成立。而在LED電源的設(shè)計中,過壓保護(hù)電路的設(shè)置是必不可少的,那么LED電源的過壓保護(hù)電路有哪些作用呢?針對這個問題,下面是躍進(jìn)光電小編的介紹。 在LED電源的設(shè)計過程中,目前國內(nèi)大多數(shù)的電源系統(tǒng)均采用恒流驅(qū)動方案。就穩(wěn)流型電源來看,若負(fù)載發(fā)生斷路,電流檢測電阻兩端的電壓下降到零,一旦給定值不為零,調(diào)節(jié)器會使得輸出電壓急劇飆升至最大值,這對負(fù)載連接接觸不良時是很危險的。對LED、半導(dǎo)體制冷等負(fù)載來說,過壓發(fā)生時,最緊要的任務(wù)是保護(hù)負(fù)載,其次是保護(hù)開關(guān)功率管。 為了有效的保護(hù)負(fù)載和開關(guān)功率管,在LED電源電路的設(shè)置過程中,我們有兩種保護(hù)方法可以同時使用,一是放置雙向TVS來實(shí)現(xiàn)對瞬間沖擊電壓的防護(hù),另外一種辦法
大家都知道,LED要正常點(diǎn)亮,必須能夠提供給它一相對穩(wěn)定的電壓及電流,因?yàn)樗前雽?dǎo)體器件,所以只能單向?qū)?,所以平時家用的交流供電無法滿足這一要求,所以LED驅(qū)動電路一語誕生,它向LED提供其需要的電環(huán)境,對于相關(guān)的驅(qū)動電路大家又有怎樣的認(rèn)識呢?下面就讓小編帶領(lǐng)大家一起學(xué)習(xí)LED驅(qū)動電路的相關(guān)知識吧! 1.電路組成 在需要使用比較多的LED產(chǎn)品時,如果將所有的LED串聯(lián),將需要LED驅(qū)動器輸出較高的電壓:如果將所有的LED并聯(lián),則需要LED驅(qū)動器輸出較大的電流。將所有的LED串聯(lián)或并聯(lián),不但限制著LED的嚴(yán)使用量,而且并聯(lián)LED負(fù)載電流較大,驅(qū)動器的成本也會增加,解決辦法是采用混聯(lián)方式。串、并聯(lián)的LED數(shù)量平均分配,這樣,分配在一個LED串聯(lián)支路上的電壓相同,同一個串聯(lián)支路中每個LED上的電流也基本相同,亮度一致,同時通過每個串聯(lián)支路的電流也相近。 2.電路性能分析 當(dāng)某一串聯(lián)支路上有一只LED品質(zhì)不良而短路時,不管采用穩(wěn)壓式驅(qū)動方式還是恒流式驅(qū)動方式,通過該串聯(lián)電路的電流將增大,很
由于LED是串聯(lián)供電的,需要比較高的電壓才能點(diǎn)亮LED燈串,因此需要一個振蕩器做成升壓開關(guān)電源的形式將紐扣電池的低電壓升高到LED燈串所點(diǎn)亮的電壓。這里使用NE555定時器芯片接成多諧振蕩器,為電路提供開關(guān)信號 合上S1,IC1經(jīng)D3得到6V電壓投入工作.振蕩后使MOSFET場效應(yīng)管T1交替導(dǎo)通和截止,切換頻率為22kHz。在T1導(dǎo)通期間,流經(jīng)電感L1的電流逐漸增加.并儲存能量。在T1截止期間,儲存在L1中的能量驅(qū)動7只LED串,其反電動勢足以使這些LED串導(dǎo)通發(fā)光。 這種小型的LED閱讀燈使用鋰鈕扣電池,因此體積可以做得很小,同時因?yàn)楣庠词褂冒咨獿ED,因此亮度很高。電路可安裝在普通PCB板上,并封人小盒內(nèi)。盒子頂部連接通/斷開關(guān)S1。
隨著彩色顯示屏在便攜市場(如手機(jī)、PDA 以及超小型 PC)中的廣泛采用,對于一個單色 LCD 照明而言,就需要一個白色背光或側(cè)光。與常用的 CCFL(冷陰極熒光燈)背光相比,由于 LED 需要更低的功耗和更小的空間,所以其看起來是背光應(yīng)用不錯的選擇。白光LED 的典型正向電壓介于 3V~5V 之間。由于為白光LED 供電的最佳選擇是選用一個恒流電源,且鋰離子電池的輸入電壓范圍低于或等于LED 正向電壓,因此就需要一款新型電源解決方案。 主要的電源要求包括高效率、小型的解決方案尺寸以及調(diào)節(jié) LED 亮度的可能性。對于具有無線功能的便攜式系統(tǒng)而言,可接受的 EMI 性能成為我們關(guān)注的另一個焦點(diǎn)。當(dāng)高效率為我們選擇電源最為關(guān)心的標(biāo)準(zhǔn)時,升壓轉(zhuǎn)換器就是一款頗具吸引力的解決方案,而其他常見的解決方案是采用充電泵轉(zhuǎn)換器。在本文中,我們分別對用于驅(qū)動白光 LED 的兩款解決方案作了討論,并探討了他們與主要電源要求的關(guān)系。另外一個很重要的設(shè)計考慮因素是調(diào)節(jié) LED 亮度的控制方法,其亮度不但會影響整個轉(zhuǎn)換器的效率,而且還有可能會出現(xiàn)白光 LED 的色度
2.7~5.3V,它可提供穩(wěn)定的輸出電壓或輸出電流,以驅(qū)動白光LED。MAX1913驅(qū)動白光LED電路如圖所示。它只需4個小陶瓷電容而無 須電感就能完整地組成DC/DC調(diào)節(jié)器。其獨(dú)特的電荷泵設(shè)計可使輸入紋波減小,且能在很寬的負(fù)載范圍內(nèi)維持穩(wěn)定的750kHz開關(guān)頻率。MAX1913還包括邏輯電平關(guān) 斷和軟啟動功能,以減小啟動時的輸入浪涌電流。
LED電源電路大多是由開關(guān)電源電路+反饋電路這樣的形式構(gòu)成,反饋電路從負(fù)載處取樣后對開關(guān)電路進(jìn)行脈沖的占空比調(diào)整或頻率調(diào)整,以達(dá)到控制開關(guān)電路輸出的目的。
圖中LED的發(fā)光強(qiáng)度與負(fù)載電流成正比,該電路的設(shè)計目的是提供一個非常緊湊的電路來替代某些天文學(xué)設(shè)備中12V電源線上的電表。這種設(shè)備包含工作狀況不可視的小功率加熱元件(防露元件)。不過,當(dāng)加熱器接通時,LED就會發(fā)出可見亮光,從而明確指示它們已被連接并正在工作。 電路分析非常簡單。22歐電阻兩端的電壓與RSENSE兩端的電壓相同。流過22歐電阻的電流與流過LED的電流相同。因此,對于圖中給出的參數(shù)值, LED電流等于負(fù)載電流的0.05/22。當(dāng)負(fù)載電流從200mA變化到6.6A時,LED從微弱發(fā)光變化到滿亮度(受限于680歐電阻)。如果需要,可以加入另一個帶有固定電阻的LED來作比較。另外,也可以通過構(gòu)建該電路的不同實(shí)例得到直方圖顯示結(jié)果,在這些電路實(shí)例中,用不同的電阻代替 22歐電阻,RSENSE則保持不變。 運(yùn)算放大器必須具有幅值可達(dá)
用NCP1014作控制器的離線(offline)8WLED驅(qū)動電源電路如圖所示。這種LED驅(qū)動電路的AC輸入電壓從90v AC到265v AC,輸出8W,驅(qū)動Gree公司的一個xLAMP MC-E.可以用作便攜式臺燈、櫥柜燈或走廊燈等。MC-E在一個封裝內(nèi)含有4個表面貼裝LED.每個LED的額定電流是700mA.通過LED串的實(shí)際電流是630mA。 圖中R1為可熔保險電阻,C1、L1和C2組成EMI濾波器,D1~D4為橋式整流器,U1(NCP1O14)、變壓器T1、整流二極管D7、電容C8/C9等組成DC-DC反激式變換器。電流傳感電阻Rsense(R6、R7和R8)、晶體管Q1、光電耦合器U2、電容C6等組成反饋環(huán)路,Q2、R13、R14、R15、R16、D9組成調(diào)光電路。 NCP1014是將PWM控制器和700v的功率MOS-FET集成在同一4引腳SOT-223封裝中的IC,最大漏極電流是450mA。圖1中的U1開關(guān)頻率為100kHz(此外還有65kHz和130kHz版本)。NCP1014含有動態(tài)自供電電路.Dc高壓可以直接施加到引腳DRAIN進(jìn)行啟動。
LED產(chǎn)品在我們的生活中隨處可見,它的特點(diǎn)也很明顯,壽命長、光效高、無輻射與低功耗等,甚至有人預(yù)測未來LED的壽命上限將無窮大。但即便如此,在LED的使用過程中仍存在許多問題可能導(dǎo)致LED損壞,影響使用壽命。下面就為大家分析LED損壞的主要原因,并分享幾種具體的保護(hù)LED電路的方法。
壓敏電阻:這些裝置最適合于相對高能的電源線路瞬變,特別是雷擊及大型電感負(fù)荷轉(zhuǎn)換造成的瞬變。很遺憾,這些裝置不能作出快速反應(yīng),無法保護(hù)LED免受低級別瞬變(可能造成LED故障)的危害。除該缺點(diǎn)外,如果LED出現(xiàn)故障形成開路,壓敏電阻不能為電流提供路徑,因此整個LED串將關(guān)閉。壓敏電阻產(chǎn)生的熱對發(fā)光二極管也可能是一個問題。
LED極易受到ESD、機(jī)械沖擊、雷電等的威脅,尤其對于LED串而言,如果其中一個LED出現(xiàn)故障,將會嚴(yán)重影響其他LED的使用,因此,為保證整個LED組件長期可靠地運(yùn)行,我們來看看該如何優(yōu)化串聯(lián)LED照明電路保護(hù)設(shè)計? 發(fā)光二極管(LED)是一種易碎的裝置,容易受到熱、機(jī)械沖擊、靜電放電及閃電的威脅,特別是在室外應(yīng)用時。由于照明及背光顯示的LED燈串使用的增加,需要研發(fā)工程師對LED串的可靠性給予更多關(guān)注。高亮度的LED,因其藍(lán)寶石基板,對鄰近的雷擊閃電攻擊造成的電壓瞬
本文主要介紹實(shí)用八路物位測量儀的設(shè)計方法,包括其總體構(gòu)成和軟、硬件設(shè)計,本設(shè)計的創(chuàng)新點(diǎn)在于充分利用了AT89C52的硬件資源,實(shí)現(xiàn)了軟件計數(shù)器,能夠?qū)γ}沖量信號所反映的物位信號通過數(shù)碼管來顯示,顯示部分的處理采用Max7219($5.4835)顯示驅(qū)動器,與軟件編程相結(jié)合,大大節(jié)約了硬件資源。 總體構(gòu)成 本測量儀的信號采樣通過P0口的八根輸入線可接受八路經(jīng)過整形后的標(biāo)準(zhǔn)TTL電平,因此可測量不同傳感器傳來的脈沖型物位采樣信號,只要在原始信號基礎(chǔ)上加以整形處理即可,每來一個脈沖均被P0口捕捉到并可以通過軟件編制使脈沖計數(shù)增一,定時讀取計數(shù)和便可以換算成相應(yīng)的物位情況。通過P3.3~P3.5 三條線與串行顯示驅(qū)動器Max7219的連接加以軟件編程可完成八位數(shù)碼管顯示驅(qū)動,利用P1.3~P1.6四條口線接入四個按鍵,完成按鍵操作,利用 P2口作為八路輸出控制,可驅(qū)動八路固態(tài)繼電器。具體組成見圖1。
近年來,半導(dǎo)體光源正以新型固體光源的角色逐步進(jìn)入照明領(lǐng)域。按固體發(fā)光物理學(xué)原理,LED發(fā)光效率能接近100 % ,具有工作電壓低、耗電量小、響應(yīng)時間短、發(fā)光效率高、抗沖擊、使用壽命長、光色純、性能穩(wěn)定可靠及成本低等優(yōu)點(diǎn)。隨著LED 價格的不斷降低,發(fā)光亮度的不斷提高,半導(dǎo)體光源在照明領(lǐng)域中展現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用前景。LED的伏安特性與普通二極管的伏安特性相同,正向電壓的較小波動就會導(dǎo)致正向電流的急劇變化。LED正向電流的大小會隨環(huán)境溫度變化而改變,環(huán)境達(dá)到一定溫度,LED 容許正向電流會急劇降低; 在此情況下, 如果仍舊通過大電流, 容易造成LED 老化,縮短使用壽命,因此LED 在應(yīng)用過程中需要一個有恒溫、恒流控制的,具有可靠保護(hù)功能的LED驅(qū)動系統(tǒng)。本文介紹了一種智能LED 驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計方法。 恒流驅(qū)動電路 恒流源在一定的電壓和溫度變化下,產(chǎn)生電流變化接近于零,具有恒定電流值和很高的動態(tài)輸出電阻。一般,恒流驅(qū)動電路用電子管、晶體管、恒流器件、集成電路、集成穩(wěn)壓器和其他元器件組成。為了適合LE
監(jiān)控照明是全球節(jié)能的主流,而大功率LED 照明更是今后世界的照明發(fā)光系統(tǒng)的主流趨勢。大功率LED具有亮度高、節(jié)能環(huán)保、安全性和穩(wěn)定性高等特點(diǎn),比傳統(tǒng)光源節(jié)電60% ~ 70%.傳統(tǒng)的聲光控延時控制器能很好地實(shí)現(xiàn)對燈的控制,在光線黑暗時或晚上來臨時,能有效地實(shí)現(xiàn)“人來燈亮,人去燈熄” , 但由于其開關(guān)用的是繼電器之類的機(jī)械控制器,所以在人流量多的地方由于頻繁的開關(guān),較容易損壞。 LED射燈驅(qū)動電路 V IN 上電時,電感( L ) 和電流采樣電阻( RS )的初始電流為零,LED 輸出電流也為零(見圖2 )。這時候,內(nèi)部功率開關(guān)導(dǎo)通,SW 的電位為低。電流通過電感(L )、電流采樣電阻( RS )、LED 和內(nèi)部功率開關(guān)從V IN 流到地,電流上升的斜率由V IN、電感(L ) 和LED 壓降決定,在RS 上產(chǎn)生一個壓差VCSN, 當(dāng)為 115 mV 時,內(nèi)部功率開關(guān)關(guān)斷,電流以另一個斜率流過電感( L )、電流采樣電阻(R S )、LED和肖特基二極管( D ); 當(dāng)( V IN-VCSN ) 為85mV時,功率開關(guān)重新打開,
這是一款具有光
GPIO工作模式 由于GPIO內(nèi)部的結(jié)構(gòu)關(guān)系,決定了GPIO可配置成以下幾種模式。 · 輸入模式 · 在輸入模式時,施密特觸發(fā)器打開,輸出被禁止??赏ㄟ^輸入數(shù)據(jù)寄存器GPIOx_IDR讀取I/O狀態(tài)。輸入模式可以配置為模擬、上拉、下拉以及浮空模式。上拉和下拉輸入很好理解,默認(rèn)的電平由上拉或者下拉決定。浮空輸入的電平是不確定的,完全由外部的輸入決定,一般接按鍵的時候可以使用這個模式。模擬輸入則用于 ADC 采集。 ·
為了達(dá)到每秒開關(guān)數(shù)百次或甚至數(shù)千次,以開關(guān)穩(wěn)壓器為基礎(chǔ)的LED驅(qū)動器,須經(jīng)過特別的設(shè)計考慮。針對標(biāo)準(zhǔn)電源供應(yīng)而設(shè)計的穩(wěn)壓器一般都會設(shè)計一根“啟動”或關(guān)閉接腳,以便供邏輯PWM信號使用,但連帶的延遲tD則頗長,這是由于硅芯片的設(shè)計強(qiáng)調(diào)在響應(yīng)時間內(nèi)維持低停機(jī)電流。然而,專用來驅(qū)動LED的開關(guān)穩(wěn)壓器則恰好相反,它可在「啟動」接腳邏輯低時,保持內(nèi)部控制電路的活動,以將tD減至最低,而當(dāng)LED被關(guān)關(guān)時,則會面臨較大工作電流的困擾。在使用PWM來達(dá)成光控制優(yōu)化時,要把轉(zhuǎn)上(Slew-up)和轉(zhuǎn)下(Slew-down)延遲維持在最低,這不單為了獲得最佳的對比度,而且還可減少LED花在由0到目標(biāo)所需的時間。(在此條件下,并不保證主波長或CCT與目標(biāo)值相同)在這里的標(biāo)準(zhǔn)開關(guān)穩(wěn)壓器將設(shè)有一個軟啟動,通常也搭配一個軟關(guān)閉,而專用的LED驅(qū)動器會在其控制之內(nèi)執(zhí)行所有工作以減少這些回轉(zhuǎn)率(Slew Rate)。要降低tSU和tSD,須要同時從硅芯片的設(shè)計和開關(guān)穩(wěn)壓器所采用的拓?fù)渲帧?/p>