高亮度LED驱动器在建筑照明中的应用

　　LED驱动器应用愈来愈广泛，其范围与领域己众所周知。从节能的角度来讲在照明尤其是建筑照明技术中更为突显。当今作为新型的高亮度LED驱动器的芯片已不断在市场上闻世。然而在照明技术中的应用范围又很广，值此本文将从能节能与延长使用寿命的功效出发，对用高亮度led取代替代低效率的MR16卤素灯的新潮作研讨，并再对关键技术--高亮度LED驱动器芯片的应用作说明。

　　对比LED高功率灯，低压卤素灯效率低，可靠性差，寿命低。常见的MR16卤素灯功耗在10W至50W，光通量范围为150流明(lm)至800lm，约等效于15流明/W的效率，或15%的发光效率。典型的卤素灯泡寿命约为2000小时。此外，灯丝还可能由于猛烈的振动导致灯泡过早损坏。

　　虽然MR16灯的应用非常普遍，但卤素灯的诸多缺点限制了它的应用潜力.因此近年来，作为低压卤素照明的替代品--LED照明变得更加普遍.也就是说可以用白光LED替代MR16中的10W卤素灯炮，克服了卤素灯的固有缺陷。为此在考虑作为低压卤素照明的替代品--LED照明时首当其冲的是应考虑选择何种大功率LED，然而再用新型高亮度LED驱动器芯片作驱动.

　　大功率LED的选用

　　应当说，当前的LED技术提供了与MR16兼容、高度可靠、具有高性价比的卤素灯替代品。如，LedEngin公司的新一代5W (单片，4mm x 4mm封装)和10W (4片，7mm x 7mm封装)大功率LED，在电流为1000mA、结温(TJ) +120°C时，具有45流明(lm)/W的典型光效。实际工作条件下，5W封装相当于155流明的典型光输出通量(电流为1000mA，结温TJ = +120°C时)，而10W封装提供345流明的典型光输出通量(电流为700mA，结温TJ = +120°C 时)。当LED产生与卤素灯相同的亮度时，功耗大约降低50%。此外，即将推出具有高达90%发光效率(100khr，结温TJ = +120°C时)的LED，在整个产品的有效使用期内无需更换灯泡。

　　高亮度LED驱动器

　　ZXSC310

　　ZXSC300/310是单电池或多电池的LED闪光灯驱动器,其输入电压范围在0.8V-8V之间,它与单NiMH，Nicd或Alkaline电池兼容.主要为特征为：具有94%的效率,启动电流很低与可编程输出电流;可为串联或并联LED配置，有低饱和电流开关管;主关机电流为4μA,典型静态电流为200μA,封装形式为SOT23-5 package。

　　ZXSC310应用范围：LCD背光照明、数字静止视频相机、PDAs、蜂巢式无线电话、LED闪光灯与点火器、白色LED驱动及多LED驱动。

　　用ZXSC310 LED驱动器构建替代低压卤素照明的典型的电路图如图1所示。

　　图1 高功率LED驱动的新颖近似法的典型电路

　　高亮度LED驱动器MAX16820

　　MAX16820是降压恒流高亮度LED (HB LED)驱动器，为汽车内部/外部照明、建筑和环境照明、LED灯泡如MR16和其他LED照明应用提供具有成本效益的解决方案。

　　MAX16819/MAX16820工作于4.5V至28V输入电压范围，输出功率超过25W并且有个一5V/10mA片上稳压器。专用亮度调节控制输入，20kHz最高亮度调节频率，滞回控制，无需补偿，开关频率高达2MHz，LED电流精度±5%;可调恒定LED电，输出电流由高边电流检测电阻调节，专用PWM输入(DIM)可实现宽范围的脉冲式亮度调节。MAX16819/MAX16820可工作于-40°C至+125°C汽车级温度范围，可提供3mm x 3mm x 0.8mm，6引脚TDFN封装。

　　MAX16820非常适合需要宽输入电压范围的应用。高边电流检测和内置电流设置电路可使外部元件的数量最少，并可提供±5%精度的LED电流。在负载切换和PWM亮度调节过程中，滞回控制算法保证了优异的输入电源抑制和快速响应。MAX16819具有30%的电感纹波电流，而MAX16820具有10%的纹波电流。这些器件可工作于高达2MHz的开关频率，从而允许使用小型元件。

　　用MAX16820LED驱动器构建替代低压卤素照明的电路见图2。

　　图2 为用MAX16820LED驱动器构建替代低压卤素照明的系统方案电路图

　　在图2所示MR16 LED参考设计中，Maxim选择LedEngin的5W白光LED (WLED)，用于演示MAX16820的1000mA电流驱动能力。图3中5W MR16 LED驱动电路的元件为D1–D4为整流二极管 1N4001;C1, C2为100μF/20V 钽质电容器 或220μF/25V 电解电容器;C4为1μF/25V 陶瓷电容器;R1为0.2Ω ±1% 检测电阻;C3为1μF/6.3V陶瓷电容器;Q1为 MOSFET FDN359BN;D5为续流二极管FreewheEL FBR130;U1为MAX16820驱动电路;L1为39μH/1.2A 降压电感器。