本次演讲主要是介绍艾睿电子和TI产品在LED 驱动电源方案,其中包括隔离式可控硅(TRIAC)调光方案,中大功率LED路灯、隧道灯电源方案,数字式LED 恒流驱动及智能管理方案。艾睿电子可以提供EMI/EMC 验证过的LED 驱动电源方案。
涂龙忠
问:我的产品是用锂电池供电,电压从3V到4.2V,一种是驱动20mA的LED,RGB各6个,第二种是白色的LED共9个,请问TI有什么好的解决方案。
答:第一种, 20mA RGB的驱动,不确定您是否需要PWM或模拟调光,可以参考TPS61xx系列产品, 比如TPS61165, TLC59xx 系列 等, 第2个问题,不确定您的LED电流,或者您可以关注TPS61500, 或者您可以发邮件给我luke.tu@arrowasia.com, Tel:13924647912
问:LED驱动模块照明的可靠性取决于哪些主要因素?是电解电容吗?
答:the realibility issue are related to the life of components, such as the LED chips and capacitors... Especially for the e-capacitor, the temp rise is an inverse proportion of the e-cap life. So, the key factor is improve the efficiency of LED driver going as high as possible. TI-TPS92210 can achieve the 89% efficiency @ 10W design and 92% efficiency @ 50W design. thanks.
问:Arrow/TI的市电调光LED照明驱动的调光范围有多大? 0-100%全程可控硅无级调光能达到亮度平滑变化(无闪烁)吗?
答:0-100% 有困难,因为可控硅有一个初始导通角,一般是10%-30%, 不同的可控硅不一样,反过来100%-0全程可控硅无级调光是非常平滑的.
问:请教专家:可调光市电LED驱动在调光范围0-100%变化时,驱动器件自身的功率变化有多大?效率变化有多大?功率因数变化有多大?各最大值出现在何处(0处还是100%处)?
答:LED灯的功率也就是驱动器的输出功率,至于变化多大要看具体的模块
问:单级或多级PFC的THD会有多大差别?
答:一般而言, 多級PFC的THD都在10%以下, 而以PFC IC應用於單級PFC則THD高達30%.TI所提供 TPS92210 solution 是針對單級PFC所設計的IC, 因此THD仍然可以控制在10%以下, 能通過各種安規需求.
问:Arrow/TI模块在LED照明无闪烁平滑调光范围内的PFC与THD是否也稳定不变呢?
答:in reality, when you apply the safety certification, it does not need to test the pf/ thd with triac dimmer. thanks.
问:若需再进一步加大功率,是否都可以再采用增大外挂MOSFTE的方案来拓展吗?请教专家:什么是相位角失配?
答:最好咨询您的模块供应商
问:可以省去电解电容吗?有些LED灯设计师设法省去电解电容的目的是为了什么?是为了延长寿命还是提高可靠性?
答:主要是延長life time和降低成本,另外還有可以縮小尺寸,因為燈具可設計的空間都很小。
问:LED灯采用低成本的前沿可控硅调光器时,在调光模式下容易发生闪烁。原因是什么?
答:可控硅調光器調光時會閃爍的原因主要是因為輸入電壓在導通瞬間劇烈變化一般IC調適不及造成輸入電流先過高後又馬上降到沒有電流,此過程導致可控硅受到干擾而關閉因此閃爍.TPS92210採用特殊控制模式使輸入電流不會因為電壓變化而劇烈改變, 因此可控硅可以一值保持正常工作不會使LED燈閃爍.
问:为保障串联应用的LED其中某一颗开路时不影响整串剩余LED仍然保持发光,是否有哪种LED照明驱动解决方案具备了自动故障检测并修补之功能?
答:据我所知,没有
问:LED照明驱动器件的可靠性是否有保障?其自身可靠性的高低主要取决于内部的哪些单元电路?
答:電容、電感和功率元件。
问:如果需提高LED驱动的极限功率超过100W,能否再用外接MOSFET来实现?
答:不确定,最好咨询您的模块供应商
问:LED驱动的工作频率高达多少KHz较为理想?你们的可调光市电LED驱动解决方案的工作频率为多少KHz?
答:AC 输入一般在100KHz左右,DC输入一般几百KHz到几兆Hz; 我们的在70KHz左右
问:请教专家恒流电路应对不同负载(LED数目变化)时,相关器件参数该作怎样的处理?另外,布局方面有哪些好的措施来保证稳流精度?
答:不同的电路所需要做的器件参数修改不一样; 保证稳流精度与布局关系不是特别大,和电路设计有更大的关系
问:请教专家LED采用开关电源供电,那么怎样防止这部分的开关电源对其他电路的干扰,画PCB板时应该注意些什么?
答:高PFC电源对其他电路干扰可以做到比较小
问:请教专家LED的串联和并联连接在亮度和电流管理上有什么不同的优势?
答:串联LED灯电流是一样大,并联要做到每颗灯恒流驱动电路相对复杂,成本高.
问:请教专家LED灯需要采用LDO来稳压和保证足够小的ripple吗?
答:不需要
问:请教专家采用恒流源电路驱动LED工作是否有必要?是否效果比较好?
答:由於LED的電流直接影響到亮度以及功耗, 因此定電流是必須的.Arrow以及TI所提供的電路可以使輸出電流保持穩定, 不會因為輸入電壓波動而明顯變化.電流變化範圍過大可能導致當輸出電流過大時LED燒毀.
问:请教专家高亮度LED的正向电流为多大时,能够兼顾亮度和寿命?
答:不同的LED型号正向电压不一样
问:请教专家采用交流供电时,用可控硅调压,在应用中高次谐波是否会受到限制?
答:由於申請安規時只有燈具本身並不包含可控硅, 因此只要Driver本身可以通過THD規範即可, 無須考慮調光後的THD.一般PFC IC由於是針對 boost設計因此應用在Flyback時會有THD偏高的問題.TPS92210是針對single stage PFC設計因此可控制THD在10%以下.
问:请教专家LED屏的亮度均匀性和LED的一致性和电流匹配程度有关,如果LED的一致性不太好,请问电流的匹配度如何来控制,是通过软件还是硬件来控制?
答:either analog or digital can achieve it. http://e2e.ti.com/videos/m/power_management/97557.aspx - 75.3K
问:请教专家LED是否对电源有具体要求?模块里的驱动电源是否可以自动调节?最大可以允许多大的电压波动范围?
答:LED对电源是肯定有具体的要求! 模块里 的驱动电源是否能自动调节要看模块是否有设计智能控制; 不确定您说的这个电压波动范围是指输入还是LED电压范围.如果是指LED,不同的模块允许的电压波动范围不一样,一般非隔离的可以允许大一些的电源波动范围
问:请教专家用反激式架构或者用正激式架构,LED的驱动目前最大的功率是多少?
答:单端反激一般不大于100W, 单端正激一般也不大于200W
问:请教专家PWM调光的频率应该根据什么因素来确定?
答:應該避開聲音頻率並且需要比IC的切換頻率低10倍以上還有要高於60Hz以避免閃爍. 一般而言會選在25K以上或200Hz以下.
问:我们都知道LED的发光颜色、发光效率跟电流有关,那么请教专家环境温度对发光颜色、发光效率是否会有影响?
答:absolutely.
问:请教专家LED控制部分有哪些要求?成本相对于同样照度的节能灯具是否要高出很多?
答:不确定您的应用需求,路灯,隧道灯,舞台灯,家居灯等控制部分需求不一样, 成本也是有比较大的差异
问:请教专家在设计时如何改善开关电源的负载性能?
答:不是太明白您的问题,您是说带负载能力? 会后给我电话如何?13924647912
问:请教专家如果用开关电源来做LED的驱动的话,那么LED的模拟方案最高频率有多高,功耗如何?
答:交流输入 一般开关频率在100KHz左右, 直流输入可以去到4MHz甚至更高
问:请教专家LED调光能无级控制吗?范围是怎样的?
答:无级调光是确定的,不同的调光方式可实现的调光范围不同,0-100% 是完全能的.
问:请教专家为了防止LED烧毁等问题的发生,从而确保LED光源的使用寿命,那么LED电源模块在设计上可以采取哪些措施?
答:确保恒流, 符合相关安规要求
问:请教专家如何避免因采用交流转直流或直流转直流来进行LED灯的驱动设计,产生的高度谐波失真?
答:THD在燈具上是一個很重要的規範,一般單級flyback很難做到有很好的THD,但以目前TI TPS9221的所有驅動器計設都可以做到THD < 10%。
问:请教专家LED的发光亮度的控制是怎么处理实现的,在保证正常使用寿命的前提下如何使LED发出光的亮度最大,且稳定?
答:对于确定的LED灯,亮度和驱动电流直接相关, 做好驱动电源是保证LED发光亮度最大,且稳定的一个主要/重要的途径,还有就是热设计问题
问:请教专家在家用照明中大量存在的双向可控硅(TRIAC)调光器若用于控制普通的LED驱动器时,如设计不当,在应用时会产生灯光闪烁、调节范围不宽、调光不均匀、启动调光器适应性差等问题。请问贵公司专家是如何解决这一类问题的呢?
答:Correct. as to the triac dimming compatible design, TI has a dedicated LED controller base on the TPS92210 and has patent for triac dimming compatible design associate with the MOT function in here. thanks.
问:请教专家如果电源电压波动,那么LED光亮度是否波动?
答:恒流设计一般不会波动,恒压设计会导致LED光亮度波动,也就是闪烁
问:请教专家LED的过热保护,具体是怎么实现的?通过监测哪些值?
答:除了IC本身有OTP保護,另外可以感測熱點來做保護,所感測的熱點要是驅動器內會產生高溫的點,以此來做保護才能確保驅動器的穩定。
问:请教专家LED灯的光衰问题,哪方面会影响LED光衰及如何克服?
答:是否恒流, 散热是否合理都会影响LED灯光衰
问:功率因数(PF)可以做到多大?
答:it depends on many parameters, such as main inductance, input bulk capactance and control methodolgy. in reality, the tps92210 can achieve hi power factor performance up to 0.99.
问:TPS92210DR功率因数(PF)可以做到多大?
答:透過適當的調適X-Cap, 高壓電容(demo 板上C100,C101)和differential choke理論上可以使PF到達將近1.一般而言TI與Arrow所提供的demo板皆可達到230輸入時PF在0.95以上.如果還需要更高的PF值, 可以透過降低X-cap以及高壓電容的容值並且徵加differential choke的感值來達成.
问:TPS92210DR转换效率能做到有多高?在设计上应该注意哪些问题?
答:7W (6PCS LED 串联)输出,全电压范围工作, 220V时 效率超过82%. 应注意 变压器,环路,PCB走线 等等问题