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1、芬祖严蕊陋资留有匿刷袒码婚记纸柿航碑加智慑当丑爹俞棠呻各渤莽冻耶驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章第第4章章 廉价的廉价的DC/DC芯片实现的芯片实现的高亮度（高亮度（HB）LED驱动电路的驱动电路的设计详解设计详解赁翻焰伏位奎导糖赡呕燃涛超抄掺股隐蜕恕钞腻陕扛翔莽领首女咒蹭圣择驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章lMC34063以其功能齐全、价格低廉而得到广泛应用，也可以应用在HB LED驱动电路中，然而MC34063毕竟是30年前的技术产物，在电力电子元器件性能与30年前相比得到了极大的飞跃后，MC34063的一些性能显得有些不适应，需要一种既像MC34063那样价格低廉
2、同时性能又得到飞跃性的提高的单芯片DC/DC变换器和HB LED驱动芯片，这就是NCP3063、NCP3064、NCP3065、NCP3066。这些器件都是MC34063的升级版芯片，在价格上与MC34063基本相同。 华沙读耳咀饼泉怠毛新增库傣曹赔榷陆涝怂刑债归瘩绷拂苯啥趁贴卜挥擂驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章4.1 MC34063的升级型号NCP3063、NCP3064lMC34063的确是一款功能齐全而且廉价的DC/DC变换器芯片，但是MC34063仅能工作在100kHz以下的频率，为了减小滤波元件的尺寸，ON Semi公司推出NCP3063/NCV3063和NCP3064
3、/NCV3064单芯片DC/DC变换器。在内部结构上看，NCP3063/4与MC34063相比更加明了。 丙喘苹蛙慌向柿愁娇数律渭沦名帜盟虚忌缔赋诫幕相泌啥坷岿口割塌需琐驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章MC34063、NCP3063、NCP3064内部结构 朱沤素讥宦篱粟枪忆纶式榷弗焰咀啡椭暇兼首三昂丫霜卷恐踌总方齿巫抒驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l可以看到，MC34063、NCP3063、NCP3064外引脚功能基本没有变，只是管脚8由MC34063的驱动集电极变为NCP3063的空脚和NCP3064的外控制通/断管脚，以方便控制输出级是否工作；输出级电路形式NC
4、P3063、NCP3064与MC34063相同，还是复合晶体管结构；基准电压和与基准电压相连的比较器NCP3063、NCP3064与 MC34063仍然一样，最终控制控制输出级开关的锁存器。洱爆泻宅搀搬豢况句空汾进乾储盛孝冀达赫哗夜么辖框园亥斧恼色赔恩楼驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l与MC34063相比不同的是：MC34063不带有过热保护电路，而NCP3063、NCP3064则增添了过热保护电路，这样，在使用NCP3063、NCP3064可以不用担心其是否会因芯片过热而烧毁；与MC34063相比，电流比较器虽然没有变化NCP3063、NCP3064，但是其内置偏置电压从MC3
5、4063的0.3V降低到NCP3063、NCP3064的0.2V，这样可以进一步减小检测电路的损耗；在MC34063的原理框图中，似乎看不到电流比较器，其电流比较器与振荡器集于一体，因此不清楚电流比较器对振荡器工作有何影响。在NCP3063、NCP3064的原理框图中，有了明显的电流比较器和锁存器，因此NCP3063、NCP3064的电流比较原理更加明了。猖魁刚身良所喘岛透聪丸谐显矾柏怔兴奠张闪盘洒乐裂趾嘱宣技恫粪疚像驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l最后就是MC34063仅能工作于100kHz或以下的频率，而NCP3063、NCP3064则可以工作在150kHz，这样可以有效地减
6、小滤波元件的参数和体积。这对于30年前的电力电子用的磁性材料技术和电容器制造技术，将频率提高到100kHz以上可能找不出合适的质优价廉的电力电子用的磁性材料和电容器。时至今日，电力电子用的磁性材料得到飞跃性进步，电容器的技术进步也是令人瞩目的，这时再维持100kHz的固有观念就可能使设计的产品落后于时代。这就是NCP3063、NCP3064问世的原因之一。炬颠卓铰辱趾鄂蔚脆风桑碉叼涉伏抓淑漆灵跑肇讥驻岛例柒互咐墙怒藤盾驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章NCP3063、NCP3064的封装形式 削惹僵侠翟肖泰雪搪酱阑蛙哦钞蛊钥拎酣铃站付歧覆刃率缆胡剐饵荧拜存驱动电路设计课程第4章驱动电
7、路设计课程第4章NCP3063、NCP3064管脚功能 l为了使NCP3063、NCP3064进入汽车电子领域，NCP3063、NCP3064还有其姊妹型号NCV3063和NCV3064。上趣谚漱立氨獭懒茸穗子参羚蕴杨贾淀村秦殊仙展咋媳朴纳纸围连签也蒂驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章4.2 NCP3063、NCP3064的性能分析l与MC34063一样NCP3063和NCP3064在降压工作状态时，输入电压范围可以在2.5V40V；升压工作状态下最低输入电压为2.5V，最高输出电压为40V；峰值电流检测端、驱动级集电极、输出集电极、输出发射极对GND之间的最高电压为40V。 钥蝉鞭
8、酸此蛇晕藐大藉桩搀俱附止孔促就茸屈裴根煎隋锦养聋澡翰趴僚甜驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章NCP3063和NCP3064的极限参数 额定定符号符号量量值单位位芯片芯片电源（管脚源（管脚6）电压VCC040V比比较器器输入（管脚入（管脚5）电压VCII-0.2+VCCVdc开关管集开关管集电极（管脚极（管脚1）电压VSWC0+40Vdc开关管开关管发射极（管脚射极（管脚2）电压（晶体管关断）（晶体管关断）VSWE-0.6VCCVdc开关管集开关管集电极极-发射极（管脚射极（管脚1-2）电压VSWCE0+40Vdc开关管开关管电流流ISW1.5A淌宾余危札霸呻排宙跃俭阮播凰白沿豢判绑霍
9、挝狞淮赁浅惮伙伙训茵烤袄驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章NCP3063和NCP3064的极限参数Ipk检测端（管脚端（管脚7）电压VIPK-0.2+0.2V定定时电容端（管脚容端（管脚3）电压VTCAO-0.2+1.4V耗散功率与耗散功率与热特性特性DIP封装管芯到封装管芯到环境境热阻阻SO-8封装管芯到封装管芯到环境境热阻阻管芯到外壳管芯到外壳热阻阻DFN-8封装管芯到封装管芯到环境境热阻阻RJARJARJCRJA1001004580/W/W/W/W最高工作最高工作结温温TJ+150工作工作环境温度范境温度范围NCP3063、NCP3064NCV3063、NCV3064TA+15
10、00+70-40+125存存储温度范温度范围Tstg+150等航工京垄骑拒棚溶异落妓变孰笆檬虏羊窄涝绚屎凰贸耍硅碌尤错阂局尝驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章NCP3063、NCP3064的一般电参数 特性（特性（VCC=5V,TA=TlowThigh2,除特除特别说明）明）符号符号最最小小值典典型型值最最大大值单位位振振荡器器频率率(VPin5=0V,CT=1.0nF,TA=25)fosc110150190kHz充充电电流流(VCC=5.040V, TA=25)Ichg275A放放电电流流(VCC=5.040V, TA=25)Idischg1650A放放/充充电比率比率(Pin7达
11、到达到VCC, TA=25)Idischg/Ichg 5.26.06.5电流限制流限制检测电压(Ichg=Idischg, TA=25)Vipk(sense)165200235mV墨堪羞油咕秩玻敦雇待稿椎记维殷饭洲伪簿竣佃怒禾鲸舌剪漏嘘串移蚤嚷驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章NCP3063、NCP3064的一般电参数 输出出级开关管开关管达林达林顿连接状接状态时饱和和电压(ISW=1.0A,Pin1，8连接接)VCE(sat)1.01.3V饱和和电压（ISW=1.0A,RPin=82接接VCC，20）VCE(sat)0.450.7直流直流电流增益流增益（ISW=1.0A,VCE=5
12、.0V,TA=25）hFE5075集集电极断极断态电流（流（VCE=40V）IC(off)0.01100A点缕湖镊畅沂否纂编贸萍向腰谗笼疵恫霸胞休杜忻鼓枪钉痉磺巷再萍召陋驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章NCP3063、NCP3064的一般电参数比比较器器阈值电压TA=25NCP3063NCP3063B，NCV3063Vth1.250V精度精度-1.5+1.5%精度精度-2+2%阈值电压的源效的源效应（VCC=5.040V）Regline-6.02.06.0mV输入偏置入偏置电流（流（Vin=Vth）ICIIin-1000-100+1000nA整个器件整个器件电源源电流流（VCC=5
13、.040V,CT=2.2nF,VPin7=VCC,VPin5Vth,VPin2=GND,其它管脚开路）其它管脚开路）ICC7.0mA过热保保护阈值160迟滞滞10淄虎疑学绎辈蒙商侩稳润崇腊善姥淘糟挎持梨芳舅矩就蜘辕靴毛烙肉仙事驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章 NCP3063、NCP3064振荡频率、导通电压降 迪洪滨卷竣缚嫩宽邪两仍舔购颊咒砧娶俭甲哩泰晤询入峨盂懊巫锨抨琼燕驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章NCP3043、NCP3044的两个阈值电压与结温的关系 菜滔枷枚土茄萧报恃勘芽喂烘出陛悯躬湍莲眠晦愚戏絮咎处肋宴怂拐控珐驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章N
14、CP3063、NCP3064待机电流与电源电压的关系 裔亨缔稍版颖联茫粘胖派米湖她峪恒码些脂武颜编线钾殖沙避迫丰喇洲施驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章4.3 NCP3063、NCP3064的内部工作原理拨凭矗队幻方斋栖跋支镣弹粟干哺怒置臃访染图骚乌询若践擂雷云尚墟盲驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l可以看到：NCP3063、NCP3064由内部电压基准、振荡器、比较器与锁存器、电流限制检测与锁存器、输出级构成和过热保护构成，另外NCP3064还有外部控制通断功能。lNCP3063、NCP3064具有逐周电流限制功能，可以工作在逐周电流限制工作状态，这样不仅可以用MC34
15、063实现非绝缘的DC/DC变换和稳压，而且还可以实现DC/DC稳流工作模式。虏梯慌岔令忘快县拴搬姬暑鼓踊疼伪扎纲锗蛔淀味幼逼语买牲锨孽厉拈搭驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章4.3.1 电压基准电压基准lNCP3063、NCP3064内部电压基准为1.25V，精度1.5%和2%（NCP的B系列和NCV系列），专门提供内部电压基准（没有基准电压引出端），送到反馈电压比较器的同相端。舱彩浅绳鲜畔忌辙较框遏霹鹅偿耗衬贴独呢镶诽渤粱畅昼啤糠拾碍弘簇腿驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章4.3.2 振荡器振荡器l振荡器频率和输出级开关管的最小关断时间取决于定时电容器的电容量选择，定时
16、电容器的充放电时间比率为16，其中内置充电电流源和放电电流源对定时电容器充放电，在定时电容器两端（NCP3063的管脚3）得到锯齿波电压。输出级开关管的最大导通占空比为：tON/(tON+tOFF)，即6/（6+1）=0.857；l振荡器的峰点电压与谷点电压差为0.5V（典型值）；利用计算公式得到计算定时电容器可以获得振荡频率。l式中单位为：CT法拉，fOSCfOSC赫兹。景厦贺电蒜梳新聂烃骋楔资湖脚健期洼压腻信阮坚泣睫饶抄某然毒澈虹菱驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章定时电容器正常工作时的电压波形 郸毡姆奎垛札尉蛹枢矽陨从闭床稍雕口蒲卑的转朱惠酿漓茸姿镶涨碟党杰驱动电路设计课程第4
17、章驱动电路设计课程第4章典型工作电压波形 痞钳闻何排朱媒号备巷赵吟羊期安轨卫苟猜常怒辟劈篙惰贼姥挞愤减修铝驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l在反馈比较器输出高电位、IPK比较器输出低电位的条件下定时电容器的充电过程对应输出开关管导通，定时电容器放电对应输出开关管关断。 动碑并解剁检暮框渗潞涣扛傻迸背阁抒撩乍飘来瓦铬啮惶呼烦岔坞鸟柱庶驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章4.3.3 反馈比较器与锁存器反馈比较器与锁存器lNCP3063、NCP3064中的反馈比较器的作用类似于一般PWM控制器中的误差放大器。如果反馈比较器输出高电平在定时电容器充电之前，则在定时电容器充电过程中，
18、即使反馈比较器输出有高电平转换为低电平，则在本定时电容器的充电过程中，输出级开关管仍维持导通，在定时电容器放电过程，开关管被关断；如果反馈比较器输出低电平维持到下一个定时电容器的充电过程，则由于反馈比较器输出低电平，输出级开关管不能开通，维持关断状态；如果在定时电容器充电过程中，反馈比较器输出有低电位转换为高电位，则输出级开关管在反馈比较器输出转换为高电位时开通，并维持到定时电容器开始放电。湃奠孝罩揪穴蠕卞谁粗湛送绍犬沏段盆惦武彻培捏烬甫侮讹雪贝娃恫离稗驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章4.3.4 电流限制检测与锁存器电流限制检测与锁存器l与反馈比较器不同，电流限制比较器只要输出高电
19、平（肯定是在开关管的开通期间），则立即将输出级开关管关断，直到下一个定时电容器充电过程才将输出级开关管开放。从这里可以看到，电流限制比较器的优先级要比反馈比较器高，也比定时电容器充电的优先级高，只要出现电流达到电流限制阈值，立即关断输出级开关管。得硼歉铸瘪惫徐颠猎筷爬伤枉爆砌焰黍妄侣滦驯宵辫砾畔误慷错台催凤拉驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章4.3.5 输出级输出级lNCP3063、NCP3064的输出级是由两级双极性晶体管复合而成的功率开关，耐压为40V，可以流过1.5A的最大电流。l输出级开关管的发射极、集电极均有引出端，这样，既可以用于发射极输出方式也可以用集电极输出方式，这样
20、不仅可以实现降压型，而且还可以实现升压型和反激式的电路拓扑，是一种应用最灵活的电路。敖蛆伯辅搀置培傈莫千尔缴西好轨箭芜宙短幽秽醒绘亥水旦孤抓职樊羽押驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l4.3.6 过热保护过热保护lNCP3063、NCP3064具有过热保护功能，当结温上升到160时，立即关闭输出级开关管，使NCP3063、NCP3064工作在待机状态。当结温降低到150以下时开放输出级开关管，电路恢复工作。l4.3.7 外部控制通断功能外部控制通断功能lNCP3064具有外设通断控制端，当NCP3064通断控制端为VCC时电路正常工作，当通断控制端为低电位时，关闭输出级开关管，电路处
21、于待机状态。汽润剔夕复衔额盯傻霜实推琐稀烘氖延站雌剑建窑窍迎氨棉跺嚷沟缝译衔驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章4.4 应用NCP3063、NCP3064实现高亮度（HB）LED驱动电路的设计l与MC34063一样，也可以应用NCP3063、NCP3064实现降压型HB LED驱动电路，电路图与MC34063的一样，不同之处在于由于电流限制阈值电压从0.3V减小到0.2V，检测电阻应对应的减小到MC34063电路的2/3；NCP3063的管脚8为空脚，可以像MC34063那样与管脚7连接或空置，也就是说NCP3063与MC34063共用电路板图。但是NCP3064的管脚8用来控制电路的
22、工作于待机状态的，必须有独立的功能端和相应的电路，这时的NCP3064的电路板不能用MC34063的电路板。如果放弃通断控制端的功能时，NCP3064可以与MC34063共用电路板。 效秸咐罗愚江穴卡夕邪仲炭战疥瞳摸胸光缓栈赁茶蓟皖霸惕站车尽洒斑澡驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章4.4.1 降压型降压型HB LED驱动电路设计驱动电路设计 l应用NCP3063构成的单只HB LED驱动电路汤绍语痈舆巫解谐鞭蔼桂猾肇初赣墩慌椒迅拱环蜗郑耙馈蔚厢跪灿碳锡甭驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章应用NCP3063构成的单只HB LED驱动电路元件明细表元件明细表 元件名称元件名称元
23、件参数元件参数元件名元件名称称元件参数元件参数L20147H，Isat1.5AR2010.24，0.5WVD2011A/40V肖特基二极管肖特基二极管R2022.4kC202220F/50V低低ESRR2035.1kC2032.2nF陶瓷陶瓷电容器容器（C0G）C201100nF陶瓷陶瓷电容器容器（X7R）C205470F/25V低低ESRC206100nF陶瓷陶瓷电容器容器（X7R）拇畸咀疥里孝畴吊钦拇硒钨短方弃兰菲卒庭额数喧拥瞎快坛灭亲拎婿郡顾驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章4.4.2升压型升压型HB LED驱动电路设计驱动电路设计l应用NCP3063实现升压型HB LED驱动
24、电路 姥朽信队苦抨错网锁早勾辛衅姬狗邻蚊怕阔隆杀徐豁论蒸固赐复掏移波集驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l这个电路的输出电流为350mA，可以驱动不多于8个HB LED。电路的基本设计思路是，充分利用NCP3063的性能，用12V直流电源驱动HB LED。电路选择最常见的元器件，以减少由于元器件的问题带来的麻烦，如输入电流检测电阻为0.15，为了容易购买到，选择了6只1电阻并联的方式得到0.15的电阻值（R311R316）；输出电流检测电阻用两只常见的1.8电阻串联，而没有用不大常见的3.6电阻。 壶版荒闹脉处馈炳这戳胞没犊渗攻照虞泼襄街具状景香馏旅蛀导伶躯唾饺驱动电路设计课程第4章
25、驱动电路设计课程第4章lNCP3063的最大输出级开关管的电流由电阻R311R316并联决定：l这个电流接近NCP3063的最大电流。l输出电流由R3071和R3073决定：l输出电压限制由VD302决定：l这个数值接近NCP3063的40V最大电压值。衷烽玲烦驹卓趾轧砒妹亲趋霉驭得谚街侯祝虹撕着猪及沿岭贷涯展翰萎薄驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章不同的HB LED串联数与输出电压的关系 HB LED串串联数数25时HB LED串串联的正向的正向电压（V）最小最小值典型典型值最大最大值411.1613.6815.96616.7420.5223.94822.3227.3631.92痰
26、啄皑跋绥私遣蔗砧冈榨誓挑愉唯仔哈嚏绪惰蛆绰涸翔钾埂障厕期爽芳唾驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章元件的选择l电路中：电感L301的额定电流为1.5A；提升二极管为1A/40V肖特基二极管，可以选择如MBR140等户和要求的其他型号；输出电压检测稳压二极管选择图中标定的信号或36V/0.5W或36V/1W满足要求的其他型号稳压二极管；电解电容器最好选择低ESR电解电容器，如果选择普通用途电解电容器则组要再并联10F的陶瓷贴片电容器，以确保电源旁路和输出滤波效果；定时电容器C303需要选择薄膜电容器或介质为C0G的一类陶瓷介质的陶瓷电容器，以确保振荡频率的稳定性。其他元件没有特殊要求。
27、伟藏虏遥忍铸战窗船勘瑶儒驭烦梗平秆全貌画檀捞农坦难报诱伍屏是斑兄驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章4.4.3 升降压型升降压型HB LED驱动电路设驱动电路设计计l升降压型HB LED驱动电路可以是反激式变换器，也可以是SEPIC变换器。赃吻獭琐押萝黔奉谨蹄拔擂物怒捏单李乞浇葡熏观船啡叼波蜘迫含沈抡岿驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章1用反激式变换器驱动用反激式变换器驱动HB LEDl这是一款936V输入，恒电流输出的HB LED驱动电路，采用反激式变换器，由于基本型反激式变换器的输出电压与输入电压极性相反，会带来很多麻烦，因此需要将基本反激式变换器演化成可以输出正电压的变
28、换器。l由于反激式变换器的输入电流不能反映输出电流，因此采用NCP3063还需要解决输出电流检测问题。l反激式变换器还有一个必须注意的问题就是必须有输出电压反馈，否则一旦使出开路就会产生非常高的电压导致电路的烧毁。灯硅评膜敬郁闺泡虱总啸辰函却殊焙探勉尤秧饯惕羔诽恰咐其旦鉴娜碳具驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章可以输出正电压的反激式变换器电路及工作状态分析 囤而硷畏槐奸娇持之赊勉獭杜窥匀偿圣琴欧舵裹财柯牺样轮输吠辕析马今驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l开关管VT1、VT2同时导通或关断。在VT1、VT2 导通期间电源+Vin通过VT1、VT2向电感提供电能，电感将电能转
29、换为磁储能，这时电感电流增加。由于二极管VD1、VD2阳极反向电压不能导通，输出电压有输出端的支撑电容器维持，输出端支撑电容器向负载供电；l一旦开关管VT1、VT2关断，电感电流需要通过二极管VD1、VD2续流，其电流方向从输入负端指向二极管VD2的阴极，很显然二极管阴极作为输出其输出电压极性必然是正极性。在这期间电感向负载和输出端支撑电容器提供电能，这个电能是由电感存储的磁储能转换而成，多于负载功率部分由输出端支撑电容器吸收，以补偿开关管导通期间的电荷损失。埠椿拖卞尊姥式软善袋忠岿耀四酶蝗沙辑雇豪藻氰贿匈弃沪寺釉影累线哄驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l从电路的工作过程和电磁能量
30、转换关系可以得知，图4.10是一种反激式变换器。既然是反激式变换器，输入输出电压关系符合基本型反激式变换器的输入输出电压关系。l在如上电路基础上可以得到可以升降压得HB LED驱动电路，如果HB LED的工作电流比较大，如300mA以上，由于反激式变换器的特点，开关古纳的工作电流可能会超过NCP3063的最大电流，因此需要外接晶体管来承担开关电流；第二个问题是，驱动选择什么样的晶体管和晶体管的驱动问题；第三个问题是输出电流的检测问题。这些问题可以在如下电路中获得解决 叁姨姿漂店哺折纱哗幸状突奸龚槽欧买都下权楷增惠雀拇姐彦闻贺洞瓜逞驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章反激式变换器构成的H
31、B LED驱动电路 诡惜寐励骆雕碱总二岂伙梨磋背盖阴逼释以习掀躬酋呈俏倍斩蛊坤咒嫉苔驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l图中电路的输入电压为936V，输出电压12V可驱动3个HB LED，如需要驱动更多的HB LED需要修改VD4参数。佣婿兑匈概掺燃档素清拒朱豆憋铅阎拾该嘲花耸霸读犀渔卞叁斯孩王命鞍驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章4.5 NCP3063、NCP3064的改进型NCP3065、NCP3066lMC34063、NCO3063、NCO3064作为HB LED驱动电路是完全可以满足要求的。但是在实现HB LED驱动过程中可能会因为电源电压与HB LED工作电压的相
32、互关系使得单纯的降压型、升压型变换器电路拓扑不能适用，需要选用输出端电流检测技术，这需要芯片中的电流比较器以外的另一个比较器，在MC34063、NCO3063、NCO3064芯片内部的电流比较器之外的另一个比较器的同相端的偏置电压为1.25V，这个电压对于输出电压反馈是很适合的，但是用在输出电流反馈则显得电压比较高。如果能够将这个电压降低到0.3V甚至更低就是一个比较理想的解决方案，这就是ON Semi公司在NCO3063、NCO3064基础上推出的NCP3065和NCP3066。 独椒砚醒涤徒霹斑葡喜垮蚕蘑胶省洪图三中谆统膳请饲柞拘愉旧侯皖疽椰驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章NC
33、P3065和NCP3066原理框图 畔甘酬笛家摈热深瞒镇鲍粥名肠琅茹琉总德豹纫扩珠绅诀猎碑瞪庞肢栓厨驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章NCP3065、NCP3066封装形式 粤藐例双羽盒笋蹄礁诵芝始陶簇盔酪料焚火琅妇什盂袜泄鲜控烛食柴耀铁驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章lNCP3065和NCP3066与MC34063的主要不同之处是：内部电路将驱动晶体管和输出晶体管的集电极连接在一起，在管脚1引出；电流检测阈值电压从0.3V降低到0.2V；比较器反相同相端的内置基准电压由1.25V降低为0.235V；NCP3066的管脚8为通/断控制，用外设控制电平控制变换器的工作或停止
34、。lNCP3065和NCP3066的性能参数出了输出反馈的基准电压不同外，其余参数与NCP3063和NCP3064相同。伶渤爽牢薪惠课括惺苇迭叼慕诈握奴清萎圃邹呀醛伎貌晓鼻阶兴嵌誓防坦驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章4.6 应用NCP3065、NCP3066的高亮度（HB）LED驱动电路lNCP3065的降压型HB LED驱动电路 蝴品剑胎奈脸脆凿进恒设英毡汰习盏叫第故颤咕啄话截寓蒙函孟秤急贾毫驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章lRS为开关管限流电阻，这个电阻的电阻值的取值依据为：lCT为定时电容器，应选用C0G介质陶瓷电容器，不能选用X7R、Y5V、Z5U等II类陶瓷介
35、质电容器，以确保振荡频率的温度稳定性；Cin为输入旁路电容器；Cout为输出滤波电容器；VD为续流二极管；L为输出滤波电感；控制芯片为NCP3065；负载为高亮度LED；Rsense为输出电流检测电阻，其取值依据为：伟厕凸藕篓硷茎懦戌缄默巍跃瓶亿南锹籍吼乱麻止稽吃送粕摈洼骏腿檀里驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l输入电压范围为537V，对应的输出电压为432V，在最低输入电压时仅能驱动一个HB LED，在最高输入电压时可以勉强驱动8只HB LED，这时的输入旁路电容器和输出滤波电容器的耐压需要选用50V。如果采用12V电压等级的蓄电池，可以驱动3只HB LED。由于是江夏行变换器电
36、路，在没有输出电压反馈状态下及时负载开路也不会造成不可容忍的过电压，使元件损坏，因此可以不加输出电压反馈。l很显然，NCP3065构成的HB LED驱动电路自身不能实现外设开机/关机功能，需要附加电路实现，这样电路变得复杂。NCP3066自身带有开机/关机功能，可以方便的实现外设开机/关机设置。 旗埂推整奸肩缎铁浮善报锣揉投搐泄粳涛通屑刨倒叁悯缄枫啤贤街捆殊夜驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章NCP3066的降压型HB LED驱动电路 枝郡懈府妨沂执槽佛岳勋嗣降蛋髓绅悟荚人敞匹牡堵沫藐禹涎里劲套处律驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章电路的评估板的元件排布图 獭拴友板物想韧更
37、恕属宇卜镣坟托中屁漠噬过袭阐蛙贵湘萤孔启账噬角追驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章电路的PCB图 一秆支己厢存惟庙咕稀审逮袍复响拭鹅此楞藻磊尖马答诛发叁赛抖桌耀命驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章电路实物 辩躯驻酪咖洽迫配寐郭容桶翻徊陶揖戳抒汞姻吝仍磊犁撕已以酒叭像蔚叙驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章电源电压调整率 腹拥皖昧美您俺妥淘盟寺伦坠遂尽兜议警坛醉闲耙逼卷蚀荡搪叼芯竿掂滋驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章电源电压与效率的关系 都掣奄已跑食谨刨郁蛋寅眯尚狡紫瞳乓剧棘吱聚施塌聂羡歉蓬傻县攘核牛驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l电路驱动一
38、只100mA的HB LED时电源电压对输出电流的影响比较小；驱动350mA的HB LED时，输出电流随电源电压的增长而增加（从8V35变化约10%）；驱动一只HB LED的效率低于驱动两只HB LED的效率。不仅如此,在效率达到最大值后，随着电源电压的继续增长，电路的效率反而降低，这可以用随着电源电压的增长，开关管的占空比随之降低，续流二极管导电时间变长，在低输出电压时，续流二极管的导通电压将所产生损耗相将增加，这时电源电压增长效率下降的原因；驱动两只HB LED输出电压加倍，续流二极管的导通电压降所占的比例降低，使得效率增加。哉熟脐婚驭蟹黄朽咨嚷瘴沏赢咒蜜絮齿翻讳件检轿捌云晰眷巡橙做陨炎患驱
39、动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章测试数据 测试项目目测试条件条件结果果电源源电压变化的化的影响影响Vin=8V20V，Vout=3.2V，Iout=350mA19mA输出出纹波波电流流Vin=8V20V，Vout=3.2V，Iout=350mA32mA效率效率Vin=12V，Vout=3.2V，Iout=350mA62%滚掇膏亢弟杯定诵刚赵孩掺崎悼恤舵钮躬购珐屁食儿忽浩富慑岸押呈纽赂驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章4.6.2 用外接开关管的用外接开关管的HB LED驱动电路驱动电路l可以看到，前面电路的效率相对比较低，其主要原因有NCP3066的输出级为两级达林顿晶体管连
40、接形式，其导通电压至少为1.5V，要比单级双极晶体管高近1V，如果能够设法将这部分电压降消化掉，则电路的效率可以有明显的提高；其二，续流二极管的导通电压也不容忽视，如果需要消除这部分电压，必须采用同步整流器的电路形式及控制方式，这样电路会变得复杂并且成本明显增加，在应用NCP3066时通常不会采用同步整流器；其三是检测电阻电压降产生的损耗，为了使电路尽可能简单，这部分损耗通常不得不付出。l通过以上分析，提高前面电路效率的唯一可行的方法就是外加开关管，以消除NCP3066内部开关管的损耗。为了尽可能的降低开关管的导通电压，需要选择MOSFET，为了方便驱动应选择P沟道MOSFET。 录全沿葫抉妆
41、津挖亩睬鼠挫埃蝴锋菩惹万桨赤岛躁物狱盼战抓秦缝踌骄诬驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章采用外接MOSFET的NCP3065的HB LED驱动电路 煌气雕毫蹬磺志辈祷棱瞎淖旬擞不巾煤没基砚纲顿伪闰析师渊绚铸待舵厚驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章图4.21电路的元件明细 C1，C40.1F，0805封装陶瓷封装陶瓷贴片片电容器容器VT5MMBT3904LT1G，SOT23C2220220F，50V，铝电解解电容容器器R1100m，0.5WC31.8nF，0805封装陶瓷封装陶瓷贴片片电容器容器R815k，0805C5100PF，0805封装陶瓷封装陶瓷贴片片电容器容器R910
42、k，0805VD11A/40V肖特基二极管肖特基二极管R10，R151k，0805VD2二极管，二极管， MMSD4148R111.2k，0805L1470H，1.5AR12输出出电流流检测电阻，阻，1%，1206VF4NFT2955，P沟道沟道MOSFET，SOT223U1NCP3065，SOIC餐糟需猿龄貌傣修蓬伟苫匀撂郊疡磐浇呕忽炳八炔沁栅端铝知龟莆幻邻咀驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章测试结果 测试项目目测试条件条件结果果电源源电压变化的化的影响影响Vin=9V35V，Vout=3.2V，Iout=350mA12mA负载效效应Vin=12V，Vout=38V，Iout=35
43、0mA13mA输出出纹波波电流流Vin=8V20V，Vout=3.2V，Iout=350mA15%IO效率效率Vin=12V，Vout=38V，Iout=350mA75%很显然，通过采用外接开关管，可以将电路的效率从62%提升到75%。 发鸯居扣详侗输谚偶灯啦姆查剃舍破长爸鞋受诧撇榨瘩恃旬蔓丁内唾掩砖驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章输出电流700mA时无输出滤波电容器的输出电压与效率的关系 搁驰谈制刃街染迹署船讶原隐渤咖兴淹职窒灯粕狞荣砍笺贮抿轨淫武疯霸驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章输出电流350mA时输出滤波电容器100F的输出电压与效率的关系 腆彤井帛啼迫愈暮闰俞
44、搭铸赴迹蜕胳傈烘曳驯呻洪碱增廖纯揖馏早粘绚篮驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章输出电流700mA时输出滤波电容器100F的输出电压与效率的关系 蔫镑碎棵变笨瞥似浩枪紧摘牌熏驾节俊河妖罐虫化韩间灿丈廉折氧炕蘸材驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l可以看到有输出滤波电容器时的电路效率高于无输出滤波电容器时的电路效率，表明输出滤波电容器在HB LED驱动电路中还是有积极作用的。l同样，将外接开关管用于由NCP3066控制的HB LED驱动电路同样有效，电路如下图。元件明细表如上表。表中的元件均为国外厂商产品。在实现时，除了NCP3066只有ON Semi公司生产外，其它元件有很多
45、厂商生产，可以应用国内可以购买到的相同参数的元件代用，不会影响电路的性能。由于工作温度范围不大，表中的陶瓷电容器的介质可以选用比较便宜的II类陶瓷介质X5R（温度范围-55+85），不必非选用X7R（-55+125），更没有必要采用I类陶瓷C0G介质。输入旁路电容器和输出滤波电容器均需要选用低ESR电解电容器，如果买不到的话，可以将于电解电容器并联的陶瓷电容器的电容量增加到2.2F 甚至10F缓解电解电容器的性能不足。 臼赵债乒辐坟情焉搏碴迢斗草锁腮天琐巷堕削粥盒致哀铲革负侍衡没凛识驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章采用NCP3066的HB LED驱动电路 改葬座杭辑肖兽汇溶疫腕乔箍
46、仆恍每埃回亮敞索抹萝馅狸薯晓昧闲吝岭绊驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章电路的元件明细表 元件序号数量元件类型参数精度封装制造商制造商型号R1R94电阻0.15R1%1206SusumuRL1632R-R150-FR101电阻10k1%1206RohmMCR18EZHF1002R11，R152电阻1k1%1206RohmMCR18EZPF1001R12NU电阻12k1%1206RohmMCR18EZHF1202R161电阻0.68R5%1210Panasonic - ECGERJ-14RQJR68UR17电阻0.33R5%1210Panasonic - ECGERJ-14RQJR33
47、UR191电阻1k5%1210Panasonic - ECGERJ-14YJ102U氏拜锯夯脐组拘召批残艳泞霹轩尤属遭利券逛哪骸搬趾起低拖帧铡瓷涌凯驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章C11电解解电容器容器220F/35V20%10x12.5PanasonicEEUFC1V221C2;C72陶瓷陶瓷电容器容器100nF10%1206KemetC1206C104K5RACTUC51陶瓷陶瓷电容器容器1.8nF10%1206KemetC1206C182K5RACTUC81电解解电容器容器150F/16V20%F8SANYO16SP150MC91陶瓷陶瓷电容器容器100pF10%1206Vi
48、shay/VitramonVJ1206Y101KXEAT5ZC101陶瓷陶瓷电容器容器2.2nF10%1206KemetC1206C222K5RACTU旦脏除琢汤姿坑梆忠骏槐度倘摆表巡赚吟霞纷诣纹南惹昂旅绽寅瘴诌帜锦驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章Q11Power MOSFET25A, -30VNTD25P03L-DPAKON SemiconductorNTD25P03LQ21Switching NPNTransistorMMBT489LT1G-SOT-23ON SemiconductorMMBT489LT1GD21 1A, 30V 肖肖特基二极管特基二极管MBR130T1G-SO
49、D123ON SemiconductorMBR130T1GIC11开关开关稳压器器NCP3066DR2G-SOIC-8ON SemiconductorNCP3066DR2GD11 3A, 30V肖肖特基二极管特基二极管MBRS330T3G-SMCON SemiconductorMBRS330T3GL11电感感47 H20%Wurth ElektronikWEPD4 74457147撵霉狮侧届费犁远汹乳咎罐击谆窖任榴逾傲枉戈碑道懦棋伊握匹骑足撮筋驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l为了元件容易购买，输入端的电流检测电阻选用了4只容易买到的1206封装、电阻值为0.15电阻，如果选用0.
50、075电阻将很难买到。同样，输出电阻则选用了两只1210封装的0.33和0.68并联。 蜂持业柑意浦联涅筷腾屎腆捡当峻惺麓稚胡铰呐篓褒忍剑究变恩按湖长丑驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章电路的电路板元件排布图 蝇炊胆耸撩郴宪揖灌牙晌挎菠隶肆和回敷夷几仅余闰疵晋颓疯蛊兔帆瘦桐驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章电路的电路板顶层布线图 篡壮窿馏矩板卿挡驭替邱挥倦缎烦氢鹅讫遇粤捏辟涡小哈焚铡梅舅逸样税驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章电路的电路板底层布线图 准齐懂弧得瑰朽橡桩撼剥委祭缮不闹敷人闸要瞬抡舞类盛梳宋丁徘骂皿振驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章电路的电
51、路板实物图 亦霹怖渣及妙懦空喳违阮鱼藤砸牛阮冠酞雇攘瘁垦卓铝宾杂歹工项固聊篮驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章输出电流为350mA条件下输入电压与效率的关系 七区幕缴角争撩棠抵密处汤窟计巩藻韩挚斡宴峭枫旨乔瘩今与迪止骑著反驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章输出电流为3A条件下输入电压与效率的关系 么死琅蓉嚏草隐鲸初慌笑淹痔鞠住无积歌雀揍规淡托塞油通伸渴敬窥碍蠕驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l由于采用导通电阻非常低的MOSFET（导通电阻不到80m），使得其导通电压降很低（输出电流为3A时的开关管导通电压也不会超过0.3V），因此电路的效率非常高，驱动4只HB
52、LED的最高效率可以超过85%，这是在不采用同步整流器的条件下比较难得的高效率。由于续流二极管的导通电压降的问题，随着电源电压的升高，开关管的导通占空比减小，续流二极管的导通时间变长。这时续流二极管导通电压的损耗就越来越明显，在电源电压和效率的关系上表现为随着电源电压的升高，电路的效率下降。l同样，驱动两只HB LED的输出电压约为6.4V，驱动4只HB LED的输出电压约为12.8V，对应的续流二极管的电压降在输出电压中驱动4只HB LED要比驱动两只HB LED要大，因此驱动两只HB LED的效率低于驱动4只HB LED低。啄爵馅嘛哉胆凿吞哑茄衡拔氰壳谣太等读垫痘蚌珐示泡瞒篡浓禄矿唬弗竹驱
53、动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章输出电流特性与电输入电压的关系 绚障婆吉咕穆镊鸦硅争诈铅煮止庐阐湛冠浚畅娶康篇翁病纤矗砧麦裴力嫂驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章4.7 调光技术分析l在HBLED驱动电路中，调节HB LED的亮度可以有多种多样的方法，除了调节输出电流改变输出电流外，自NCP3066控制的HB LED驱动电路中还可以采用控制ON/OFF端高电平的占空比来实现HB LED的调光。l应用调节BHLED电流的方式固然能方便的调光。但是不容忽视的是现在的HB LED是用蓝光激励三基色荧光粉得到的“白光”，接下来的问题是随着HB LED的激励电流的变化，HB LED所
54、发出的光会产生偏色，即显色性变差，显色性变差的程度随激励电流的偏离额定电流的程度增加。因此在HB LED调光技术中是不应该用通过调节电流的方法，应采用“脉冲宽度调制”的方法调节HB LED的“亮度”。l其基本方法是：用一个信号幅度为5V、频率为300Hz的脉冲宽度可调的矩形波送ON/OFF端。通过改变控制信号的占空比控制NCP3066的工作与待机时间的比例，相对改变送到HB LED的平均功率。由于调制频率已经超过人眼的图像贮存时间，基本上不会感觉到闪烁现象。诺邑沤悯医吕蜗丸循歌搜直陛赔呆枢陛薛诲辟呢弃水拓险急窖胜横契坞淆驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章调节ON/OFF端的占空比调节
55、HB LED亮度的关系 乖莱舜源署仅寺抿聪杆聚氧客迪钠试炯症苏橡池瞎刷勃窟气殉哇萄写睬毯驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l可以看到，控制信号的占空比在10%90%范围内，HB LED的功率（应该是光功率）随占空比线性变化。l最后的问题是：尽管ON Semi公司的这一款评估电路的测试数据中称输入电源电压范围可以达到35V，但是从电路结构和电路特点看，图4.25电路无法工作在输入电压超过15V输入电压范围，因为开关管（NTD25P03L）的最大栅极连续电压为15V，远低于测试数据中的35V，而且NTD25P03L内部没有栅-源极过电压保护性能。因此从商品角度考虑这是不适合的，但是不否认
56、试验电路具备这一性能，因为很多元器件的极限参数远高于烧毁元件的参数。甚至电路中的R19、C5网络多少能够吸收一些电压，但是通过计算这都不能成为在高输入电压下开关管栅极得到过电压保护的理由。l为了保险起见应该在开关管的栅极-源极之间并接一个稳压二极管（如1N4740）对开关管的栅极-源极电压箝位，确保开关管在稿输入电压时不致烧毁。 冯牌刻吩堂鹃沿改昆达唁税屏及巫相友掺逻眺茫肝腰汐簧息简镣衬靴耽檄驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章开关管栅极-源极加过电压保护的电路 轻涌目早讲眷玫截拼揖翔劲迟烯羞翁供盈程屈钮爽能煮备鸣低绢简棍彭赃驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章4.8 升压型H
57、BLED驱动电路l用NCP3065/6构成的降压型变换器驱动HB LED的HB LED串联数有限，12V电压等级的蓄电池仅能驱动2只HB LED，要想驱动多只串联的HB LED必须提高输入电压，由于NCP3065/5的最高工作电压为40V，不能适应36V电压等级（最高电压43V）的蓄电池供电，采用24V电压等级（最低电压20V）蓄电池供电仅能带动4只HB LED。如果驱动8串的HB LED单元，采用NCP3065/6控制降压型变换器只是一个梦。其实即使不用NCP3065/6，只要是40V耐压技术实现的大多数LED驱动器，就很难逃脱不能驱动8串的HB LED串并且不能选用36V电压等级蓄电池作为
58、供电电源。除非选用80V或更高耐压的LED驱动IC，如IRS2540（200V耐压），但是价格就不会是MC34063、NCP3065/6的价格。l要想实现用廉价的NCP3065/6驱动8串的HB LED串，必须选用升压型HB LED驱动电路，这就是升压型变换器的HB LED驱动电路存在的原因。 呻滑舍芦驰供症皿赠又莆家猪汹懂彦兄荐亿斋炒冲贺卜羔纂源喇妈殿玉助驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章用NCP3065构成的升压型HB LED驱动电路 吏乔奖末弱襄掣氖撒弊凤肩艇训高龄耽疼舱乞团几塑挺眷价瘟米祁斯郊御驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章电路元件明细 元件元件序号序号元件名元
59、件名称称型号或参型号或参数数封装封装元件序元件序号号元件名元件名称称参数参数封装封装C1电解解电容器容器100 F/50 VVT2小信号小信号晶体管晶体管BC817LT1GSOT23C2, C5陶瓷陶瓷电容器容器100 nF1206R1电阻阻150 m,0.5 W0805C3电解解电容器容器220 F/50 VR8电阻阻1 kC4陶瓷陶瓷电容器容器2.2 nF0805R9电阻阻输出出电流流检测电阻阻1206VD1肖特基肖特基二极管二极管MBRS140LT3GR10电阻阻1.2 k0805VD2稳压二二极管极管MMSZ36VT1GU1ICNCP3065SOIC8L1电感感100 H篓千鹏喀颈殃魔
60、博缄仪绢针怒捕蛹攀哪馅编耐婪嘿你蚕呜赵撂擒奠徘寻阀驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章测试结果 测试项目目测试条件条件测试结果果电源源调整率整率Vin = 10 V to 20 V, Vo = 22 V, IOAVG = 350 mA25 mA输出出纹波波Vin = 8 V to 20 V, Vo = 22 V, IOAVG = 350 mA50 mA效率效率Vin = 10 to 20 V, IOAVG = 350 mA 83 %善涵凰草耗赚屏活仓录烬抓邪枚但筛渤知柳妇沤户滤搽匿焦条娃赖将诸漠驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章用NCP3066构成的升压型HB LED驱动电路
61、 顽裁坎慨警违索橇翅糖吓虐戮舜泉解袭戒裤揽匠哉滇治升盎椽玖铬鸳谋鸥驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章电路元件明细 元件元件序号序号数数量量元件元件类型型参数参数精精度度封装封装制造商制造商制造商型号制造商型号R11电阻阻0.15R1%1206SusumuRL1632R-R150-FR2;R4电阻阻100R1%1206Vishay/DaleCRCW1206100RFKEAR31电阻阻1k1%1206RohmMCR18EZPF1001R51电阻阻0.68R5%1210Panasonic - ECGERJ-14RQJR68UR61电阻阻10k1%1206RohmMCR18EZHF1002C
62、11电解解电容器容器180_F20%F8SANYO16SVPS180M笑涸邱帜荒池慢标境欺播氢淆奈辛携兽通燎与拜版伴叶椰探洒疯轮钨酵气驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章C21陶瓷陶瓷电容器容器100nF10%1206KemetC1206C104K5RACTUC31陶瓷陶瓷电容器容器2.2nF10%1206KemetC1206C222K5RACTUC4,C5,C63Y5V介介质陶瓷陶瓷电容器容器100F20%1210TDKC4532Y5V1A107ZC101陶瓷陶瓷电容器容器2.2nF10%1206KemetC1206C222K5RACTUIC11ICNCP3066DR2GSOIC-8
63、ON SemiconductNCP3066DR2GD11肖特基二极管肖特基二极管MBRS1540T3GSMBON SemiconducMBRS1540T3GD21稳压二极管二极管BZX84B18VLT1GSOT-23ON SemiconductBZX84B18VLT1GL11电感感100_H20%CoilcraftDO3316P-104MLB气疹国均缄巧别恕醇柔裳沛慢闰杉猎波珐靴昨舞纂肩疼予忙音护砍焦较肌驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章电路的电路板的元件排布图 渐钧守鼎尖镇你厘糊最信瞬檄梯体坪慢煤胯旨侨委稚泥污懊纳跟颈酚右咀驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章电路的电路板的
64、焊盘与布线图 催烙腐较班号捎孤龋舀檀停显缘侨括脖奔褒论恍金俄柬疹择屎姻耘袜宫再驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章评估电路实物 撼妓镍杰聘系姻尹俯鸿脑岭棘扣龟堪擎汽尿肌没黄密薄抨炉耶充我蹬其侩驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章输入电压与电路效率的关系 榆拳锦侣虾欢海坚衬程蕉妓神俘枉妈游娘蚌受吉咀因伶甘急声螺奖梦宋锐驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l从图中可以看到，随着输入电压的提高，电路效率随之提高，最高效率可以接近90%，这对于达林顿晶体管作为开关管、用肖特基二极管作为续流二极管的功率变换器的效率是非常高的。l如果选用MOSFET作为开关管，则效率还会有所提高，
65、最好时可以超过90%。l由于NCP3066输出级开关管的作高工作电压为40V，最大输出电压可以达到36V甚至更高，可以满足驱动8只HB LED的25.6V32V的电压需求。l如果需要调光，可以采用在ON/OFF端施加300Hz脉冲宽度可以调制的矩形波，通过改变占空比实现HB LED功率的调节。幸疥奈拾趟刀义顷浪霞然爹绑酿啦疹眯瘟倪瑰萎卤戏腺卿撤炭挂科诬诛我驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章8只150mA工作电流的HB LED的灯功率与脉冲宽度的关系目吐址烘弗磐宣峨橱恒粹窗悍脂再矽盔释蒙闪铝斑祥倘果钮钎另缸充滑眼驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章4.9 825V输入，输入，7
66、.223V恒流输出的恒流输出的SEPIC变换器的高亮度（变换器的高亮度（HB）LED驱动电路驱动电路l l4.9.1 4.9.1 电路的选择电路的选择电路的选择电路的选择lSEPIC变换器很适应升降压变换方式，也很适应于输入电压范围变化很大以及输出电压需要变化很大的应用，如果输入电压或输出电压变化范围比较小，可以直接应用单芯片DC/DC变换器。但是如果输入电压变化范围很大，开关管的电流可能大于DC/DC变换器芯片的开关管电流，这是需要外界开关管解决。ON Semi公司的设计注释DN06031/D给出一个825V输入，7.223V恒流输出的SEPIC变换器的HB LED驱动电路的设计实例。 闲慌
67、俗苯祖侣镭号驼课二奄栋俩卢狗涵砧坚跑枢勋庭腕蔫晨峦响肃敢跌洋驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章825V输入，7.223V恒流输出的SEPIC变换器的HB LED驱动电路的设计实例 回初坚晦忽硅怂疚乓御层纠灭忽谨怖钠敬隧凑属线羞电岗疯刽曝圭捞琅剂驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章电路的元件明细 元件元件序号序号数数量量元件元件类型型参数参数精精度度封装封装制造商制造商制造商型号制造商型号R31贴片片电阻阻1.5M1%0805VishayCRCW08051M50FKEAR91贴片片电阻阻1k1%0805VishayCRCW08051K00FKEAR71贴片片电阻阻1.5k1%0
68、805VishayCRCW08051K50FKEAC61陶瓷陶瓷贴片片电容器容器2.7nF5%0805MurataGCM2165C1H272JA16DC31陶瓷陶瓷贴片片电容器容器6.8nF10%0805KemetC0805682K5RACR2,R4,R53贴片片电阻阻10k1%0805VishayCRCW08051M50FKEA姻够嘲襄揽罕蔗蓬萄隋图驰验柱擂祷粕絮礼师刑仅饶试钢析俗日雄辆佛艰驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章C21陶瓷陶瓷贴片片电容器容器10F/25V80/201210MurataGRN32NF51E106ZA01LR81贴片片电阻阻27k1%0805VishayC
69、RCW080527K0FKEAC11陶瓷陶瓷贴片片电容器容器100nF5%0805KemetC0805C104J5RACC4,C52电解解电容器容器120F/50V20%815KoshinKZH-50V121MG4C71陶瓷陶瓷贴片片电容器容器330PF5%0805KemetC0805C331J5GZC-TUR61贴片片电阻阻3901%0805VishayCRCW0805390RFKEAX21接接线端子端子DG350-3.50-02DegsonDG350-3.50-02服认臆礼演曰毡疤瓷田臃渠懈踌懒尹地哇习守鄂播士容赛歌赐淫口售瀑料驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章X11接线端子DG
70、-3.50-03DegsonDG-3.50-03VD21肖特基二极管BAT54HT1GSOD-323ON SemicongductorBAT54HT1GVT11小信号晶体管BC817-40LT1GSOT-23ON SemicongductorBC817-40LT1GVD11肖特基二极管MBRS260T3GSMBON SemicongductorMBRS260T3GVT21PNP小信号二极管MMBT3906LT1GSOT-23ON SemicongductorMMBT3906LT1GVD310.5W,24V稳压二极管MMSZ24T1G5%SOT-123ON SemicongductorMMSZ2
71、4T1G晰德僚塌苇漱吩夹墒肥但堰碗赴忙闭抡轰犯返桓褒旭务槐转例竭赐赊堆骡驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章IC11ICNCV3065MNTXGDFNON SemicongductorNCV3065MNTXGVF31MOSFET/24A/60VNTD24N06LT4GDPAKON SemicongductorNTD24N06LT4GR11贴片片电阻阻0.051%2010WeiwynLR2010-R05FWR10,R112贴片片电阻阻0.685%1206Tyco ElectronicsRLTDTP1TP66测试点点1.02mmVero20-2137TR11变压器器/0.35APF0553
72、.223PulsePF0553.223TR11变压器器/0.7APF0553.153PulsePF0553.153倡袍嘿寂过鄂瘩因懊涌厨滴岗茹捎遍辖逾疆轻沿疑阉品辱伸森劝芝擂鬃毋驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章4.9.2 主要元器件的选择主要元器件的选择l l1 1耦合电感的计算耦合电感的计算耦合电感的计算耦合电感的计算l上面电路中的电感（也就是上面表中的变压器）的电感量计算方法如下：l耦合电感可以由以下公式得到：l（1）占空比：l其中r为最大电感电流的纹波系数。l（2）电感量l如果输出电流值为0.35A，对应的电流变化量和电感量为：l紧耦合电感在0.7A输出电流时的电感值为15H
73、，而对应0.35A输出电流时，电感量需要22H。张挫职朋喜挛蹭砷材丑苑缔隋突网硕寻檬芥凰歌彼虱锤寇勤鹏锈菏炊粮叼驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l2输出电流检测电阻的选取输出电流检测电阻的选取l输出电流由R10（R11）设定，因此这个电阻的取值为：柔模讨橙箩缨齐题假楼璃融嗽予寿枫莆辉邓音貌泥瓷溢嘴慈草扔出桨司勿驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l l3 3MOSFETMOSFET的选取的选取的选取的选取l（1）栅-源极最大电压l（2）电流l（3）漏-源极电压l选择耐压为60V，额定电流需要根据MOSFET导通电阻对电路的影响，为了尽可能的降低MOSFET的导通电阻所产生的
74、损耗，选择NTD24N06LT4G（24A/60V）。某猫冒岂套聘气霉水戊描渗予露淬副擂而臻诡还送沉织俩糜披剧胖告炭廷驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l4输入电流检测电阻的选取输入电流检测电阻的选取l逐周开关电流保护可以通过R1设置：l其设置的合适值应大于最大开关电流：九仰握谨御姆舶岩暇校灌伤蝗柯菩袋泥淬摩矿握少卢誓袜制匿镶文攘尔九驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l l5 5二极管二极管二极管二极管VD1VD1的选取的选取的选取的选取l二极管VD1承受的最大电压可以由下式得到：l二极管的电流为：l选择MBRS260T3G（2A/60V）。幸唐箔颁曾亨保装汀甚配码忧窄沥屉
75、腹哮阑钾史仑芦叔克劝剿血缠妮肤霍驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l l6 6耦合电容器与输出电容器的选取耦合电容器与输出电容器的选取耦合电容器与输出电容器的选取耦合电容器与输出电容器的选取l耦合电容器需要根据输入电压和输入电流选择：l其中，在最不利条件下的最大占空比为：l耦合电容器的电流为：l耦合电容器与输出电容器电容量的最小值为：l输出电容器的电流与电容量：固麻恭翁摔咕贵借偷牺劣络类彝芜篱重峻甚镁谁陆敢也晴喳祷菱颁秸方蹋驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章4.9.3 电路板设计电路板设计 l电路的评估电路板元件排布图 晌巨牧达蜕冀帛捧嗅英问舌颠左器茨了隋烦矢骚光之神端脱泪
76、翰燕鸟境豁驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l电路的评估电路板顶层布线图 践亿骂疼拜库给烃碑潍焚宙废蚁遂由先郡虎苛瞳瞄贾主紫训帘摄汁咙斩盏驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l电路的评估电路板底层布线图 旺噪胚挞吻咖床鳞您寞粥鬃相伯瞧啃痘甭时拷许拢险汝隧漫屉恭旨榜戎谅驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l电路的评估电路板实物顶层照片 绑灶定至堑桨耕讯郴灵掌忻柄烂堆朔京蚌赎熔要牢篓隐玛侠催磊秤洗素乏驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l电路的评估电路板实物底层照片 莫犀征平暑责捉渣城阅兔淬饲熏扒展月至诲庇肝始沃设褥春遂集专劣乘桓驱动电路设计课程第4章驱动电路设计
77、课程第4章l输出电流为350mA时输入电压对输出电流的影响 愚咱局嗣久陡祟知夕某秽偏膘境谎凌啡扩省昆存钥骚掳道韦知执稠窃肝仇驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l输出电流为350mA时输入电压对效率的影响 云补礼玛仕舱畏曼讲铲吻楔鲁帮莉演搔婪按魏育肯逼琉节福喇逞驱洗亿娟驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l输出电流为700mA时输入电压对输出电流的影响缮糟训汁领查熬钵委渺熟瓜瞩盛涝篮荣邑面艾扫琴尘没斟骡凑搭盖网弃挑驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l输出电流为700mA时输入电压对效率的影响 侩度撂洽得敦港擂烂翅充掸氓卡癌柒俱附锭淹瞪歧坑茸皑懦窑相嫂张蚕哎驱动电路设计
78、课程第4章驱动电路设计课程第4章l采用脉宽调制方式的调光的灯功率与控制脉冲的占空比的关系 。调光频率：200Hz 刑瓜廓美炮胚镀竖领橱坡芯杂失凳枯姥狰棘孵浅使默欧例趾扩锰慎企寥珐驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章4.10 可以装在灯头中的SEPIC变换器LED驱动电路l如果HB LED驱动电路与HB LED共同组成可以插入标准灯座的HB LED灯将更具有实际意义，可以将本章的4.9节的SEPIC变换器的电路板从新设计使之适应于RM16型灯头，制作成HB LED等，用于12V电压等级的蓄电池或相应的直流电源供电。 可以实用的HB LED灯 贫春氏偿伴型躲耀林倾宾详江耻垄缅邀菩胀涪摔坚煽
79、牲蝎匙疆艳辆找朗渠驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l从图中可以看到，在HB LED之下的灯头中的空间是很小的，因此欲实现这一目的，需要修改电路及电路中的元件以及电路板图。l在通常的应用中，电源旁路、输出滤波以及耦合等功能电容器需要流过比较大的电流和一定数值的电容量。在一般概念中，选择大电容量电解电容器解决上述需求。l但是通过实际计算，在这些应用中实际上并不需要那么大的电容量，之所以选择那么大的电容量主要指解决电解电容器承受纹波电流能力问题和降低电解电容器的等效串联电阻（ESR）问题。 隔管骆删刹矫酥徐叭石铆箍蓖荒沤卤爸壁吁吾捷煞潍唯撮尧韦权树渠梁慰驱动电路设计课程第4章驱动电路设计
80、课程第4章l通过上一节的相关计算，得知输入电源旁路电容器、输出滤波电容器和耦合电容器需要的电容量并不像采用电解电容器时那么大，如果这些电容器在比较小的电容量时可以承受相应的纹波电流，同时其等效串联电阻又很低，则这些电容器完全可以用比较小电容量的电容器。如贴片陶瓷电容器就完全可以胜任。 童粳某垣庶叙摸器檀洪潦利蛀蛀奸恭铱内屋器溢倦硅沁距环剥踊推墩国畜驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l采用贴片陶瓷电容器的SEPIC拓扑的HB LED驱动电路 玩职铭鼎事葬弛痛炯擒摸搀恋衣摸缩瘴参仙肚姆禽吵腑竖根颈挎施秃踌七驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章电路的元件明细 元件元件序号序号数数量
81、量元件元件类型型参数参数精精度度封装封装制造商制造商制造商型号制造商型号C11陶瓷陶瓷贴片片电容容器器47uF/25V20%1812Taiyo YudenTMK432C476MM-TC2, C32陶瓷陶瓷贴片片电容容器器47uF/16V20%1210Taiyo YudenEMK325BJ476MM-TC41陶瓷陶瓷贴片片电容容器器3.3nF5%0805TDKC2012C0G1H332JC51陶瓷陶瓷贴片片电容容器器10uF/25V20%1210Taiyo YudenTMK325BJ106MM-TRC61陶瓷陶瓷贴片片电容容器器100nF10%0805TDKC2012X7R1H104KC71陶瓷
82、陶瓷贴片片电容容器器100pF5%0805TDKC2012C0G1H101JC81陶瓷陶瓷贴片片电容容器器2.2nF10%0805TDKC2012X7R2A222K盛拓聘励床锤廊蟹版淘湘砰尘秀琐姐索抓纶魄藕驯伯几幌郝储淫命母零勾驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章VD11肖特基二极管MBRS260T3GSMBON SemiconductorMBRS260T3GVD21小信号肖特基二极管BAT54T1GSOD-123ON SemiconductorBAT54T1GVD51（24V）稳压二极管MMSZ24T1G5%SOD-123ON SemiconductorMMSZ24T1GVF11N沟
83、道MPSFETNTD32N06LT4GDPAKON SemiconductorNTD32N06LT4GVT21PNP小信号晶体管MMBT3906LT1GSOT-23ON SemiconductorMMBT3906LT1G胰葡羚锨都耙悦贴滓来庶寝堡仆纯诛壁架穷杏甜讽傲鲍赫呼护启婿虑督火驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章R11贴片片电阻阻WSL1206 -0.05R/0.5W1%1206WelvynWSL1206 -0.05R/0.5WR21贴片片电阻阻8k21%0805VishayCRCW08058K20FKEAR31贴片片电阻阻1k51%0805VishayCRCW08051K50F
84、KEAR41贴片片电阻阻1k1%0805VishayCRCW08051K00FKEAR63贴片片电阻阻0R685%1206Tyco ElectronicsRL73K2BR68JTDR101贴片片电阻阻100R1%0805VishayCRCW0805100RFKEAT11双双绕组电感感PF0553.153NLPulse Eng.PF0553.153NLIC11DC/DC变换器器NCV3065MNTXGDFNON SemiconductorNCV3065MNTXG奖眉波景误渺想殊疤冈波毗采羞酒酒屏嘛益脖珐登喷长虹冷宠瞎上观衡下驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l表中的各元件均可以用国内可
85、以买到的同参数元件替代，需要注意的是，电容器C1、C2、C3、C5的介质至少为X5R，不要选用Y5V、Z5U介质电容器。通过采用陶瓷贴片电容器替代电解电容器以及选用贴片电感可以有效的降低整个电路板的高度。 末核碱押郡近债陆疥累综茧频该檬韵缄邮棉淌袁讥漓枷兵幌话抉咸营韧消驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l为了将电路板装入灯头中，电路板应做成圆形。 这是元件排布图 。叼睡耿朽颤舔焦胯糟秸等腑沥胜污惺铰哉疮耿第量挛叛铂扶档秀稍偷借允驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l顶层电路板图 和底层电路板图 逗狞筋涉戮烈罪戍寞州栗画糯宰坤拭听恫终犯盟令霞顽与坛虾案酌镰鸳忌驱动电路设计课程第
86、4章驱动电路设计课程第4章l电路板实物 师玄涛助咒饵峦礁冒疼教粕主缸触角耽跺洛逼戌龚触闲北涉锯床门膘号痒驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l为了方便测试，以上电路板也可以附加接插件、调光电路以及输出电流的改变等功能。这样，电路板需要在原来的原型基础上做成长方形，附加元件后的电路如图 跨焉稼乡到兄瓜谨淬批蕾采札龚潭瓷战塘嘎溉眶圈佑政勃酥殷拈唐木裤蝉驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l测试电路板元件排布 梅术赋揽耻十膏滓任荧建所倦扶去胞刹稚麓背负啮惯秘林鳃劲那陪湃把摔驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l顶层电路板图 访渗淆惕毛蒲座排备百普钎哮伸阳贬雁乙印抚亏叉健毋噎涵
87、怂杰腺凋仅在驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l底层电路板图 豺思储盲柄杠灭剃儿浙洒澳痉图伊臀咨侍嘉丘煞冲恒爹勇唐值桩壹阵淮垛驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l测试电路板实物 镐桑陡锣惊材谢递措佬衫年卵龋陪粕才挠搏诬婴瘪蒂街痘挝线掺否妻缮摧驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l从图中可以看到：通过接线端子J2可以方便连接输入电源线和调光控制线；通过调光（Dimming）端加5V脉宽可调的矩形波可以方便的实现调光功能；利用跳线用的接插件J3、J4可以方便的实现输出电流由350mA变为700mA（仅J3插入短接）和1A（J3、J4 全部插入短接）；输出接插件J1用来接HB LED，可以将HB LED做在电路板上，并在两端接上接插件，以方便接到驱动电路的电路板和接下一个HB LED电路板 。跑忌钨渠标荣贿沈筏夜炸善价酱奴资云夹霍兄涕垄蔡纫糕沦岂掏蚌疮好瞒驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章l测试电路板与HB LED版的连接 袭梭经平辜瓢熔今绊嘴誓鹰损呐限祭加各武订疮净辉涯聘凳抠喝狠沸炔咆驱动电路设计课程第4章驱动电路设计课程第4章
