基于PT4115的大功率LED恒流驅動的設計方案
3. 6 PT4115 的動態溫度調節和過溫保護
對于PT4115 具有動態溫度調節的功能,并且,可以在此功能的基礎上實現過溫保護。
3. 6. 1 動態溫度調節。

圖5 動態溫度調節原理圖
從圖5 中可見,DIM 端內部是一個1MΩ 的上拉電阻,連接到內部5V 電源上。DIM 端電壓由內部上拉電阻和熱敏電阻NTC 分壓決定。從熱敏電阻的特性可以知道,溫度的變化會影響NTC 的阻值,進而影響DIM端電壓,以實現PT4115 的動態溫度調節。
3. 6. 2 過溫保護的實現。
從圖6 中可見,相對于圖5 多了一個三極管,當溫度升高時,NTC 電阻的阻值減小,其上的分壓也減小,則相應的其下面電阻上的分壓升高,當超過三極管的開通電壓時, 三極管導通,DIM 端接地, 關斷LED電流, 當溫度降低時, IC 重啟, 因此, 實現了PT4115 的過溫保護。

圖6 過溫保護的實現原理圖
3. 7 PT4115 工程應用中的經驗
1) 電感越大,工作頻率越低,恒流效果越好;2) 輸出電流越大,需要電感值越小,電感選擇方便;3) 通常電感越大,功率開關的開關損耗越小,但相應的電感的損耗會增大;4) PT4115 內部自帶過溫保護功能,外部過溫保護可設,對LED 實現雙重保護;5) PCB 布線要盡可能的將銅箔與PT4115 的Ex2posed PAD 和GND 的接觸面積增大,以利散熱;6) 交流12V 整流管和續流二極管一定要選用低壓降的肖特基二極管,以降低自身功耗;7) 電感選取時,其飽和電流要求為輸出電流的1. 5 倍。
4 實驗結果
4. 1 效率測定
采用實驗室精密儀表,對PT4115 的輸出效率進行了測量,現以輸出為3 顆LED 串聯負載為例,其結果見表1.
表1 不同輸入電壓下,輸出效率測定

從表1 可見, PT4115 的整體供電效率維持在91 %以上,相對于當前市場上的恒流源,是一款效率高的產品。并且,單路可以實現驅動最多7 顆1W的LED 串聯。由于,外圍電路簡單, IC 封裝體積小,可以將恒流驅動和LED 負載整合在一塊鋁基板上,實現驅動、散熱一體化的模組方案。
4. 2 實驗波形
通過示波器采樣肖特基二極管兩端的波形,同樣以3 顆LED 負載為例進行采樣。

圖7 輸入電壓12 V 負載為3 顆LED 串聯時的波形
從波形圖7 與可見斬波波形沒有毛刺,因此,諧波含量比較低,恒流驅動損耗小。
5 小結
本文通過對各種常用驅動技術進行比較,得出大功率LED 應采用恒流驅動的結論。并且,詳細介紹了基于PT4115 的大功率LED 恒流驅動的原理、優點、及其電路實現。同時, 也詳細敘述了在采用PT4115 實現恒流驅動過程中的經驗總結。最后對其實驗結果進行了描述,證明了該驅動的合理性、高效性、簡潔性等突出優點。該恒流驅動具有很強的工程實用性。













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