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升压型恒流控制板 SLM2842S

发布者:topday   发布时间: 2009-10-11 14:01 浏览次数: :

       它主要用于当输入电压一定低于输出电压的场合。例如各种太阳能灯具。
 
       这块恒流控制板可以以 12V或 24V的输入电源电压,驱动 10颗串联的 3W LED。它的最高输出电压可以达到 40V,而最大输出电流可以达到 2.1A。而且输入电压可以任意从 5V变到 28V,都能保持 LED的电流不变。图 1 显示了当采用 SLM2842S来驱动一串 10 个750mA的 LED时,其输出电流可以在输入电压从 8V变化到 28V(变化达 3.5 倍)都能保持不变。 
 
 

图 1. SLM2842S的恒流特性 
 
当输入电压从 28V降低到 8V时,LED中的电流只变化不到 3%。这样就可以保证 LED的亮度基
本上不变。 
 
 

 
其实际电路如图 2 所示。

1.  LED电流值的设定
       LED 的电流值是由和 LED 串联的采样电阻 RsL1 和 RsL2 或 RsH1 和 RsH2 来决定,这两组采样电阻只需要用一组。或是低端 RsL1 和 RsL2,或是高端的 RsH1 和 RsH2。虽然低端的恒流特性略为差一点,但是工作于升压时,大多数采用低端采样,这是因为电阻的一端可以接地,焊接比较方便。采用两个电阻并联是因为通常这个阻值很小,两个并联比较容易得到所需的阻值。 芯片 PAM2842 要求其反馈电压为 0.1V,串联电阻的阻值就可以根据所要求的正向电流来设定。 假如对 3W 的 LED 要求其正向电流为 700mA,则其阻值就是 0.142Ω。其损耗为 0.07W,对效率的影响基本上可以忽略不计。 
 
      2.  SLM2842 的工作频率可以由电阻 R1 和 RT1 来选择:为了降低其开关损耗,建议选择 200kHz 开关频率。此时 R1和 RT1 的并联值大约为 180KΩ。可以把 Fsel 端接地。
 
      3.  OVP 电压的设定:芯片内部具有过压保护电路(OVP),所以假如有一个 LED开路,芯片的升压会被限制住不至于过高,保护芯片本身不至于损坏。Vout_limit=Vov*(1+Rup/Rdown), Rup=R3//R4, Rdown=R5//R6 
 

各种 LED 连接方法:
       1. 10个 3瓦LED串联 所有LED串联的最大优点就是能够保证每个LED流过的电流一样, 而和它的正向电流无关。 所有LED为串联的最大缺点是只要有一颗 LED开路,就会导致所有 LED不亮。但是,假如有一颗 LED短路,这时候,由于有恒流环控制,所以芯片会自动降低其输出电压,而保持流过 LED 的电流不变,因此不影响其他 LED的工作。

     2.5个 3瓦LED串联,再把两串并联。 
        因为 PAM2842 在这里是作为升压芯片来应用的,所以在要求的升压比比较高时,其效率就比较低。举例来说,假如输入电压是 24V,升压至 40V,其效率可达 95%以上。而假如输入电压为 12V,仍然要求升压至 40V,这时候其效率就只有 91%左右。因为大多数太阳能路灯系统所采用的蓄电池是 12V的,为了在 12V时还能得到 95%的效率,可以把 10 颗 LED二极管分成两串,每一串为 5 颗 LED串联,这样就只要求升压至 20V以下,可以提高效率至 95%。而且如果一个 LED开路,顶多影响一串5 个 LED,而不至于影响另一串 5个 LED的工作。这时候,两串 LED共用一个 LED电流采样电阻,因为电流增加一倍,变成 1.4A,所以电流采样电阻阻值也应当减小一倍,变成 0.07 欧姆。或者,只将其中的一串 LED的电流进行采样,而另一串的 LED就直接接地,这样就只能对其中一串的 LED电流进行恒流控制。这两种做法各有优缺点。两串并联时,所控制的是两串电流之和。所以,假如两串的 LED伏安特性有所区别时,这两串的 LED的电流就会有所不同。除了电流采样电阻以外,限压电阻 R3和 R4的值也需要作相应的调整。只要根据 Vout=1.2*(1+R3/R4)的公式加以调整就可以。

3.  其他各种LED连接架构
         同样, 有的客户也想要采用1W的LED,   因为它比较成熟, 散热也容易处理。 我们也可以利用PAM2842来驱动2串10个1W的LED。 总的输出功率大约是23W。只是对于1W的LED, 它的驱动电流是350mA,所以两串并联以后的总电流仍然是 0.7A,和一串 10 个 3W 的 LED 情况一样,采样电阻仍然是 0.142欧姆。虽然也可以驱动 3 串,每串 10 个 1W 的 LED,但是这时候的总功率就超过 30W,因为 1W 的LED电流为 350mA,电压为 3.3V,其功率就是 1.16W。30 个就是 34.65W。如果输入电压为 12V,升压至 40V,效率就会低于 90%,就要有 3.5W 的功率耗散成热。只有当输入电压为 24V时,其效率高于 95%时,才可以考虑采用 3 串 10个 1W 的 LED。当然,假如输入电压为 12V,也可以连成四串,每串 5 个 1W 的 LED,总数为 20 个,甚至是连成 5 串,每串 5 个 1W 的 LED。以减少由于某一串中的 LED 开路,所引起不亮的 LED 个数。这时采样电阻就要根据电流值来调整。6 串 5 个 1W 的 LED架构不建议使用,因为其实际的输出电流过大,已经超过了芯片的允许值。各种不同架构时所相应的电流采样电阻和输出限压电阻的值如表 1 所示。

 

 

 

 

 

本文链接:http://www.leddianyuan.com/jishuzixun/2009/1011/123.html

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