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【图】LED常用驱动芯片及驱动电路设计
(2023/5/1 7:00:00)
LED常用驱动芯片及驱动电路设计

LED驱动设计:具备数字与PWM调光功能的小型LCD背光驱动电路图



TPS61160/1描述TPS61160/1 具备40V 的集成型开关FET,是一种可驱动多达 10 个串联LED 的升压转换器。该升压转换器允许采用普通照明领域的高亮度LED,固定运行频率为1.2MHz,开关流限为0.7A。如下列典型的应用原理图所示,采用外部检测电阻器 RSET 可设置默认的白光 LED (WLED) 电流。可将反馈电压稳定在 200mV。LED 的电流能够通过单线数字接口 (EasyScale™ 协议) 由 CTRL引脚控制。此外,还可以在 CTRL 引脚上施加 PWM 信号,以便由占空比来确定反馈参考电压。无论是数字还是PWM 模式,PS61160/1 都不会在猝发状态下提供LED 电流,因而也就不会在输出电容上产生音频噪声。在开路LED 保护情况下,TPS61160/1具备的集成型电路系统可以防止输出超过最大绝对额定值。














LED驱动设计:通过LDO实现小型LCD背光



描述 TPS7510x 线性低压降 (LDO) LED 电流源专门针对小键区及导航盘等低功耗LED 背光应用而精心优化。该器件可为多达 4 个非匹配的 LED (两个 LED 为一组,共两组,均为共阴极结构) 提供恒定电流。在不具备外部电阻器的情况下,电流源默认为出厂时设定,预设电流电平的误差精度为 ±0.5% (典型值)。可选的外部电阻器可用于设置具有更高误差精度的用户可编程值的初始亮度。亮度控制可通过向每个启用引脚输入 (PWM) 信号来实现从关闭到全亮的调整。每组均有独立的启用与亮度控制功能,但所有 4 个通道的电流匹配是同时完成的。 输入电源范围理想适用于单体锂离子电池供电的设备,TPS7510x 可为每个 LED 提供高达 25mA 的电流。由于无需采用内部开关信号,因而避免了电磁干扰 (EMI)的影响。TPS7510x 采用超小型 9 焊球0.4 毫米焊球间距芯片级封装 (WCSP)与 2.5 毫米 x 2.5 毫米的 10 引脚 SON两种封装版本,这种超小型的紧凑型整体解决方案尺寸使其非常适用于移动手持终端与便携式背光照明等应用领域。



初看起来,采用线性 LDO 电路驱动LED 可能有些不实用,因为线性稳压器向来以低效率著称。但是,通常我们对 LDO 的效率存在误解。LDO 的效率完全取决于输入/输出电压比。因此,驱动白光 LED (WLED) 的效率会非常高。例如,通过 3.6V 锂离子电池输入驱动 3V WLED 意味着可实现高达83% 的 LED 效率。图 1 显示了 TPS75105 的典型应用。注意,该器件无需外部组件即能驱动WLED。整个解决方案不但非常紧凑小巧,而且性价比也非常高。图 2 显示了在锂离子电池电压范围内实现的几种不同 WLED 正向电压条件下 TPS75105 的效率据。TPS75105 的LED 效率等同甚或优于其他的 WLED 驱动器解决方案。图 3 演示了在锂离子电池的放电曲线范围内 TPS7510x 的 LED 效率。对于三条曲线而言,整个放电范围内的平均效率超过 80%。当 VLED=3.3V 时,效率可高达 90%。


















描述TPS61165 具备 40V 的集成型开关FET,是一款可驱动多达 10 个串联LED 的升压转换器。该升压转换器允许采用普通照明领域的高亮度 LED,固定运行频率为 1.2MHz,开关流限为0.7A。如下列典型的应用原理图所示,采用外部检测电阻器 RSET 可设置默认的白光 LED (WLED) 电流,而且可将反馈电压稳定在 200mV。LED 的电流能够通过单线数字接口 (EasyScale™ 协议)由CTRL 引脚控制。此外,还可以在 CTRL引脚上施加 PWM 信号,以便由占空比来确定反馈参考电压。



无论是数字还是 PWM 模式,TPS61160/1 都不会在猝发状态下提供LED 电流,因而也就不会在输出电容上产生音频噪声。在开路 LED 保护情况下,TPS61165 具备的集成型电路系统可以防止输出超过最大绝对额定值。TPS61165 采用带散热焊盘的 2 x 2 毫米QFN 封装,空间占用非常小。
















描述TPS61195 可面向大型 LCD 背光应用提供高度集成的解决方案。该器件内置集成了 3A、50V 功率 MOSFET 的高效率升压稳压器。8 个电流吸收稳压器可提供高度精确的电流调整与匹配。该器件总共可支持多达 96 个白光 LED(WLED)。此外,升压输出还可以针对WLED 正向电压自动调整其自身的电压,以提升效率。TPS61195 支持多种亮度的调光方式。在采用直接 PWM 调光模式下,WLED的电流在占空比内开启或关闭,而且由集成的 PWM 信号决定频率。在 PWM调光模式下,该信号的频率可采用电阻编程控制,而占空比则可通过从PWM 引脚提供的外部 PWM 信号输入进行控制。在模拟混合调光模式下,可将输入 PWM 占空比信息转换为模拟信号,以便在 12.5% 到 100% 的亮度范围内线性控制 WLED 电流信号。此外,当模拟信号将 WLED 电流降至12.5% 时,该器件还允许添加 PWM 调光功能。在 12.5% 以下时,模拟信号将被转换为 PWM 占空比信息,以便不仅控制 WLED 电流的开启/关闭,同时还可让 WLED 电流下降至 1%。TPS61195 集成了过流保护、短路保护、软启动以及过温关断等功能。此外,该器件还可提供可编程的输出过压保护,而且阈值可通过外部电阻/分压器进行调整。TPS61195 采用 4 x 4 毫米 QFN 封装,拥有一个适用于 IC 供电的内置线性稳压器。




















描述PMP4501 是一款采用 PFC 的隔离式离线交流转直流 LED 电流驱动器,非常适用于诸如商业设施照明以及一般性隔离式 LED 驱动器等应用领域。PMP4501 是一款单级反向 PFC 转换器,输入电压范围介于 180V 到265VAC 之间时可提供高达 34W 的功率,同时输出电压范围介于 10V 到 48V之间时,恒定输出电流为 700mA,误差 ±2%。



PMP4501 可以实施 LED 串的二次侧电流控制。过压保护可在开串 (openstring)条件下防止输出危险的高电压。电流感应放大器可显著降低检测电阻的功耗,从而提升总体效率。运算放大器的内部参考电压可根据输出功率和输入电压实现优异的 LED 电流调整。PMP4501 可实现极高的效率(峰值 90%)、电源密度及功率因数。参考设计能够在 LED 串开路或者短路的情况下提供保护,而且控制级的设计简明扼要,功能稳健。


















描述下图显示的 PMP3976 电路适用于商业LED 照明设备。SEPIC 拓扑结构与反向转换器相比,优势在于能箝制功率半导体上的转换波形,从而可采用更低的电压及更高效率的组件。这在本应用中可实现估计 2% 的效率提升。此外,SEPIC的振铃较小,从而使 EMI 滤波更简便易行。LED 照明电路使用了 UCC28810 转换模式升压控制器来控制输入电流波形。该电路以离线为 C6 充电作为开始。一旦控制器开始运行,其电源即由 SEPIC 电感上的辅助绕组来提供。相对较大的输出电容将 LED 纹波电流限定在 DC 电流的 20%。补充说明一下,处于转换模式SEPIC 的 AC 电通量与电流非常高,需要漆包绞线和低损耗内层芯板材料来降低电感损耗。



下列材料显示了与原理图中相匹配的原型电路的实验结果。与欧洲线路范围相比,其效率非常高,最高可达 92%。这一高效率是通过限制功率器件上的振铃实现的。此外,正如我们从电流波形上看到的一样,在 96% 效率以上时功率因数非常高。有趣的是,该波形并非纯粹的正弦波曲线,而是在上升沿和下降沿呈现出一些斜度,这是因为电路没有测量输入电流而只对开关电流进行测量的缘故。不过,该波形还是足以通过欧洲谐波电流要求的。









提示:点击看原图







提示:点击看原图
















描述TPS61165 的工作输入电源电压介于3V~18V 之间,可提供高达 38V 的输出电压。该器件具有额定 40V 集成型开关 FET,可驱动多达 10 个串联 LED。其可在 1.2MHz 固定开关频率下工作,不仅能够显著降低输出纹波、提升转换效率,而且还允许使用小型外部组件。在默认情况下,白光 LED (WLED)的电流由外部感测电阻 RSET 设定,反馈电压稳定在 200mV。无论采用数字还是 PWM 调光方法,TPS61165 在输出电容上的输出纹波均非常小,而且不会产生普通开启/关闭控制调光所产生的音频噪声。为了在开路 LED 条件下提供保护,TPS61165 可禁用开关,以防止输出超过最大绝对额定值。PMP3598 将 TPS61165 用于非同步升压设计。在运算放大器周围构建的额外电路不仅能实现电池欠压/充电指示功能,而且还能在太阳能板和电池输入之间提供 ORing 功能。此外,该电路还集成了必备的过热与过流保护功能,并具备负载断连特性。



该设计的重要优势在于拥有极高的效率和良好的 LED 稳流性能。TPS61165可在能够稳定 LED 电流的恒流模式下工作。CTRL 引脚可同时用于数字与PWM 调光的控制输入。每次启用器件时即可选择 TPS61165 的调光模式。通过改变反馈参考电压也可实施模拟调光。可使用 20kΩ 的可变电阻来改变 LED 电流,以达到调光的目的。转换器可在 350mA 条件下将电压从 6V 提升至 10.5V,转换效率不低于 85%。该电路可用于驱动三个 1W 的 LED 或输入总功率不超过 3W 的多个 50mA 的LED。













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