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1、会计学1LED驱动驱动(q dn)电路设计课程电路设计课程第一页,共138页。n nMC34063MC34063以其功能齐全、价格低廉而得到广泛应用,也可以应用在以其功能齐全、价格低廉而得到广泛应用,也可以应用在HB HB LEDLED驱动电路中,然而驱动电路中,然而MC34063MC34063毕竟是毕竟是3030年前的技术产物,在电力年前的技术产物,在电力(dinl)(dinl)电子元器件性能与电子元器件性能与3030年前相比得到了极大的飞跃后,年前相比得到了极大的飞跃后,MC34063MC34063的一些性能的一些性能显得有些不适应,需要一种既像显得有些不适应,需要一种既像MC34063M
2、C34063那样价格低廉同时性能又得到飞那样价格低廉同时性能又得到飞跃性的提高的单芯片跃性的提高的单芯片DC/DCDC/DC变换器和变换器和HB LEDHB LED驱动芯片,这就是驱动芯片,这就是NCP3063NCP3063、NCP3064NCP3064、NCP3065NCP3065、NCP3066NCP3066。这些器件都是。这些器件都是MC34063MC34063的升级版芯片,的升级版芯片,在价格上与在价格上与MC34063MC34063基本相同。基本相同。 第1页/共137页第二页,共138页。4.1 MC340634.1 MC34063的升级的升级的升级的升级(shng j)(shng
3、 j)型号型号型号型号NCP3063NCP3063、NCP3064NCP3064n nMC34063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(wi le)减小滤波元件的尺寸,ON Semi公司推出NCP3063/NCV3063和NCP3064/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。 第2页/共137页第三页,共138页。MC34063、NCP3063、NCP3064内部结构内部结构 第3页/共137页第四页,共138页。n n可以看到,MC34063、NCP3063
4、、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(kngzh)通/断管脚,以方便控制(kngzh)输出级是否工作;输出级电路形式NCP3063、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(kngzh)控制(kngzh)输出级开关的锁存器。第4页/共137页第五页,共138页。n n与与MC34063MC34063相比不同的是:相比不同的是:MC34063MC34063不带有过热不带有过热保护电路,而保护电路,
5、而NCP3063NCP3063、NCP3064NCP3064则增添了过热则增添了过热保护电路,这样,在使用保护电路,这样,在使用NCP3063NCP3063、NCP3064NCP3064可可以不用担心其是否会因芯片过热而烧毁;与以不用担心其是否会因芯片过热而烧毁;与MC34063MC34063相比,电流比较器虽然没有变化相比,电流比较器虽然没有变化NCP3063NCP3063、NCP3064NCP3064,但是其内置偏置电压从,但是其内置偏置电压从MC34063MC34063的的0.3V0.3V降低到降低到NCP3063NCP3063、NCP3064NCP3064的的0.2V0.2V,这样可以
6、进一步减小检测电路的损耗;在,这样可以进一步减小检测电路的损耗;在MC34063MC34063的原理的原理(yunl(yunl ) )框图中,似乎看不到电框图中,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。在此不清楚电流比较器对振荡器工作有何影响。在NCP3063NCP3063、NCP3064NCP3064的原理的原理(yunl(yunl ) )框图中,有框图中,有了明显的电流比较器和锁存器,因此了明显的电流比较器和锁存器,因此NCP3063NCP3063、NCP3064NCP3064的电流比较原理的电
7、流比较原理(yunl(yunl ) )更加明了。更加明了。第5页/共137页第六页,共138页。n n最后就是最后就是(jish)MC34063(jish)MC34063仅能工作于仅能工作于100kHz100kHz或以或以下的频率,而下的频率,而NCP3063NCP3063、NCP3064NCP3064则可以工作在则可以工作在150kHz150kHz,这样可以有效地减小滤波元件的参数和体,这样可以有效地减小滤波元件的参数和体积。这对于积。这对于3030年前的电力电子用的磁性材料技术和年前的电力电子用的磁性材料技术和电容器制造技术,将频率提高到电容器制造技术,将频率提高到100kHz100kHz
8、以上可能找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,这时性进步,电容器的技术进步也是令人瞩目的,这时再维持再维持100kHz100kHz的固有观念就可能使设计的产品落后的固有观念就可能使设计的产品落后于时代。这就是于时代。这就是(jish)NCP3063(jish)NCP3063、NCP3064NCP3064问世问世的原因之一。的原因之一。第6页/共137页第七页,共138页。NCP3063NCP3063、NCP
9、3064NCP3064的封装形式的封装形式的封装形式的封装形式(xngsh) (xngsh) 第7页/共137页第八页,共138页。NCP3063、NCP3064管脚功能管脚功能(gngnng) n n为了使为了使NCP3063NCP3063、NCP3064NCP3064进入进入(jnr)(jnr)汽车电子领域,汽车电子领域,NCP3063NCP3063、NCP3064NCP3064还有其姊妹型号还有其姊妹型号NCV3063NCV3063和和NCV3064NCV3064。第8页/共137页第九页,共138页。4.2 NCP3063、NCP3064的性能的性能(xngnng)分析分析n n与MC
10、34063一样NCP3063和NCP3064在降压工作状态时,输入电压范围可以在2.5V40V;升压(shn y)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。 第9页/共137页第十页,共138页。NCP3063和和NCP3064的极限的极限(jxin)参数参数 额定额定符号符号量值量值单位单位芯片电源(管脚芯片电源(管脚6)电压)电压VCC040V比较器输入(管脚比较器输入(管脚5)电压)电压VCII-0.2+VCCVdc开关管集电极(管脚开关管集电极(管脚1)电压)电压VSWC0+40Vdc开关
11、管发射极(管脚开关管发射极(管脚2)电压)电压(晶体管关断)(晶体管关断)VSWE-0.6VCCVdc开关管集电极开关管集电极-发射极(管脚发射极(管脚1-2)电压)电压VSWCE0+40Vdc开关管电流开关管电流ISW1.5A第10页/共137页第十一页,共138页。NCP3063和和NCP3064的极限的极限(jxin)参数参数Ipk检测端(管脚检测端(管脚7)电压)电压VIPK-0.2+0.2V定时电容端(管脚定时电容端(管脚3)电压)电压VTCAO-0.2+1.4V耗散功率与热特性耗散功率与热特性DIP封装管芯到环境热阻封装管芯到环境热阻SO-8封装管芯到环境热阻封装管芯到环境热阻管芯
12、到外壳热阻管芯到外壳热阻DFN-8封装管芯到环境热阻封装管芯到环境热阻RJARJARJCRJA1001004580/W/W/W/W最高工作结温最高工作结温TJ+150工作环境温度范围工作环境温度范围NCP3063、NCP3064NCV3063、NCV3064TA+1500+70-40+125存储温度范围存储温度范围Tstg+150第11页/共137页第十二页,共138页。NCP3063、NCP3064的一般的一般(ybn)电参数电参数 特性(特性(VCC=5V,TA=TlowThigh2,除特别说除特别说明)明)符号符号最最小小值值典典型型值值最最大大值值单单位位振荡器振荡器频率频率(VPin
13、5=0V,CT=1.0nF,TA=25)fosc110150190kHz充电电流充电电流(VCC=5.040V, TA=25)Ichg275A放电电流放电电流(VCC=5.040V, TA=25)Idischg1650A放放/充电比率充电比率(Pin7达到达到VCC, TA=25)Idischg/Ichg 5.26.06.5电流限制检测电压电流限制检测电压(Ichg=Idischg, TA=25)Vipk(sense)165200235mV第12页/共137页第十三页,共138页。NCP3063、NCP3064的一般的一般(ybn)电参数电参数 输出级开关管输出级开关管达林顿连接状态时饱和电压
14、达林顿连接状态时饱和电压(ISW=1.0A,Pin1,8连接连接)VCE(sat)1.01.3V饱和电压(饱和电压(ISW=1.0A,RPin=82接接VCC,20)VCE(sat)0.450.7直流电流增益直流电流增益(ISW=1.0A,VCE=5.0V,TA=25)hFE5075集电极断态电流(集电极断态电流(VCE=40V)IC(off)0.01100A第13页/共137页第十四页,共138页。NCP3063NCP3063、NCP3064NCP3064的一般的一般的一般的一般(ybn)(ybn)电参电参电参电参数数数数比较器比较器阈值电压阈值电压TA=25NCP3063NCP3063B,
15、NCV3063Vth1.250V精度精度-1.5+1.5%精度精度-2+2%阈值电压的源效应(阈值电压的源效应(VCC=5.040V)Regline-6.02.06.0mV输入偏置电流(输入偏置电流(Vin=Vth)ICIIin-1000-100+1000nA整个器件整个器件电源电流电源电流(VCC=5.040V,CT=2.2nF,VPin7=VCC,VPin5Vth,VPin2=GND,其它管脚开路)其它管脚开路)ICC7.0mA过热保护阈值过热保护阈值160迟滞迟滞10第14页/共137页第十五页,共138页。 NCP3063 NCP3063、NCP3064NCP3064振荡振荡振荡振荡(
16、zhndng)(zhndng)频率、导通电压频率、导通电压频率、导通电压频率、导通电压降降降降 第15页/共137页第十六页,共138页。NCP3043、NCP3044的两个的两个(lin )阈值电压与结阈值电压与结温的关系温的关系 第16页/共137页第十七页,共138页。NCP3063、NCP3064待机电流与电源待机电流与电源(dinyun)电压的关系电压的关系 第17页/共137页第十八页,共138页。4.3 NCP30634.3 NCP3063、NCP3064NCP3064的内部的内部的内部的内部(nib)(nib)工作原理工作原理工作原理工作原理第18页/共137页第十九页,共13
17、8页。n n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。n nNCP3063、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MC34063实现非绝缘的DC/DC变换和稳压,而且(r qi)还可以实现DC/DC稳流工作模式。第19页/共137页第二十页,共138页。电压电压(diny)基准基准n nNCP3063、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(mi y
18、u)基准电压引出端),送到反馈电压比较器的同相端。第20页/共137页第二十一页,共138页。振荡器振荡器n n振荡器频率和输出级开关管的最小关断时间取决于定时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,定时电容器的充放电时间比率为电容器的电容量选择,定时电容器的充放电时间比率为1 16 6,其中内置充电电流源和放电电流源对定时电容器充,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(放电,在定时电容器两端(NCP3063NCP3063的管脚的管脚3 3)得到锯齿)得到锯齿波电压。输出级开关管的最大导通占空比为:波电压。输出级开关管的最大导通占空比为
19、:tON/(tON+tOFF)tON/(tON+tOFF),即,即6/6/(6+16+1)=0.857=0.857;n n振荡器的峰点电压与谷点电压差为振荡器的峰点电压与谷点电压差为0.5V0.5V(典型值);利(典型值);利用用(lyng)(lyng)计算公式得到计算定时电容器可以获得振荡计算公式得到计算定时电容器可以获得振荡频率。频率。n n式中单位为:式中单位为:CTCT法拉,法拉,fOSCfOSC赫兹。赫兹。第21页/共137页第二十二页,共138页。定时电容器正常工作时的电压定时电容器正常工作时的电压(diny)波形波形 第22页/共137页第二十三页,共138页。典型典型(dinx
20、ng)工作电工作电压波形压波形 第23页/共137页第二十四页,共138页。n n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(kigun)管导通,定时电容器放电对应输出开关(kigun)管关断。 第24页/共137页第二十五页,共138页。反馈反馈(fnku)比较器与锁存器比较器与锁存器n nNCP3063NCP3063、NCP3064NCP3064中的反馈比较器的作用类似于一般中的反馈比较器的作用类似于一般PWMPWM控制器中的误差放大器。如果反馈比较器输出高电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
21、程平在定时电容器充电之前,则在定时电容器充电过程(guchng)(guchng)中,即使反馈比较器输出有高电平转换为低电中,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平,则在本定时电容器的充电过程(guchng)(guchng)中,输出级中,输出级开关管仍维持导通,在定时电容器放电过程开关管仍维持导通,在定时电容器放电过程(guchng)(guchng),开关管被关断;如果反馈比较器输出低电平维持到下一开关管被关断;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个定时电容器的充电过程(guchng)(guchng),则由于反馈比较器,则由于反馈比较器输出低电平
22、,输出级开关管不能开通,维持关断状态;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如果在定时电容器充电过程(guchng)(guchng)中,反馈比较器输中,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。放电。第25页/共137页第二十六页,共138页。电流电流(dinli)限制检测与锁存限制检测与锁存器器n n与反馈比较器不同,电流限制比较器只要输出高电平(肯定是在开关管的开通期间),则立即将输出级开关
23、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(kifng)。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。第26页/共137页第二十七页,共138页。输出输出(shch)级级n nNCP3063、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。n n输出级开关管的发射极、集电极均有引出(yn ch)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
24、电路。第27页/共137页第二十八页,共138页。n n过热保护过热保护n nNCP3063、NCP3064具有过热具有过热保护功能,当结温上升到保护功能,当结温上升到160时,立即关闭输出级开关管,时,立即关闭输出级开关管,使使NCP3063、NCP3064工作在工作在待机待机(dij)状态。当结温降低状态。当结温降低到到150以下时开放输出级开关以下时开放输出级开关管,电路恢复工作。管,电路恢复工作。n n外部控制通断功能外部控制通断功能n nNCP3064具有外设通断控制端,具有外设通断控制端,当当NCP3064通断控制端为通断控制端为VCC时电路正常工作,当通断控制时电路正常工作,当通
25、断控制端为低电位时,关闭输出级开端为低电位时,关闭输出级开关管,电路处于待机关管,电路处于待机(dij)状状态。态。第28页/共137页第二十九页,共138页。4.4 应用应用NCP3063、NCP3064实现高亮度实现高亮度(HB)LED驱动电路驱动电路(dinl)的设计的设计n n与与MC34063MC34063一样,也可以应用一样,也可以应用NCP3063NCP3063、NCP3064NCP3064实现降实现降压型压型HB LEDHB LED驱动电路,电路图与驱动电路,电路图与MC34063MC34063的一样,不同的一样,不同之处在于由于电流限制阈值电压从之处在于由于电流限制阈值电压从
26、0.3V0.3V减小到减小到0.2V0.2V,检,检测电阻应对应的减小到测电阻应对应的减小到MC34063MC34063电路的电路的2/32/3;NCP3063NCP3063的的管脚管脚8 8为空脚,可以像为空脚,可以像MC34063MC34063那样与管脚那样与管脚7 7连接或空置,连接或空置,也就是说也就是说NCP3063NCP3063与与MC34063MC34063共用电路板图。但是共用电路板图。但是NCP3064NCP3064的管脚的管脚8 8用来用来(yn(yn li) li)控制电路的工作于待机状控制电路的工作于待机状态的,必须有独立的功能端和相应的电路,这时的态的,必须有独立的功
27、能端和相应的电路,这时的NCP3064NCP3064的电路板不能用的电路板不能用MC34063MC34063的电路板。如果放弃的电路板。如果放弃通断控制端的功能时,通断控制端的功能时,NCP3064NCP3064可以与可以与MC34063MC34063共用电共用电路板。路板。 第29页/共137页第三十页,共138页。降压降压(jin y)型型HB LED驱动电路设计驱动电路设计 n n应用(yngyng)NCP3063构成的单只HB LED驱动电路第30页/共137页第三十一页,共138页。应用应用应用应用NCP3063NCP3063构成的单只构成的单只构成的单只构成的单只HB LEDHB
28、LED驱动电路驱动电路驱动电路驱动电路(dinl)(dinl)元件明细表元件明细表元件明细表元件明细表元件明细表元件明细表元件明细表元件明细表 元件名称元件名称元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陶瓷电容器陶瓷电容器(C0G)C201100nF陶瓷电容器陶瓷电容器(X7R)C205470F/25V低低ESRC206100nF陶瓷电容器陶瓷电容器(X7R)第31页/共137页第三十二页,共138页。
29、升压升压(shn y)型型HB LED驱动电路设计驱动电路设计n n应用(yngyng)NCP3063实现升压型HB LED驱动电路 第32页/共137页第三十三页,共138页。n n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(chn jin)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(chn jin)的1.8电阻串联,而没有用不大常
30、见(chn jin)的3.6电阻。 第33页/共137页第三十四页,共138页。n nNCP3063NCP3063的最大输出级开关管的电流由电阻的最大输出级开关管的电流由电阻R311R316R311R316并并联决定:联决定:n n这个电流接近这个电流接近(jijn)NCP3063(jijn)NCP3063的最大电流。的最大电流。n n输出电流由输出电流由R3071R3071和和R3073R3073决定:决定:n n输出电压限制由输出电压限制由VD302VD302决定:决定:n n这个数值接近这个数值接近(jijn)NCP3063(jijn)NCP3063的的40V40V最大电压值。最大电压值
31、。第34页/共137页第三十五页,共138页。不同的不同的HB LED串联串联(chunlin)数与输出电压数与输出电压的关系的关系 HB LED串联串联数数25时时HB LED串联的正向电压(串联的正向电压(V)最小值最小值典型值典型值最大值最大值411.1613.6815.96616.7420.5223.94822.3227.3631.92第35页/共137页第三十六页,共138页。元件元件(yunjin)的选择的选择n n电路中:电感电路中:电感L301L301的额定电流为的额定电流为1.5A1.5A;提升二极管为;提升二极管为1A/40V1A/40V肖特基二肖特基二极管,可以选择如极管
32、,可以选择如MBR140MBR140等户和要求的其他型号;输出电压检测稳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压二极管选择图中标定的信号或36V/0.5W36V/0.5W或或36V/1W36V/1W满足要求的其他满足要求的其他型号稳压二极管;电解电容器最好选择低型号稳压二极管;电解电容器最好选择低ESRESR电解电容器,如果选择电解电容器,如果选择普通用途电解电容器则组要再并联普通用途电解电容器则组要再并联10F10F的陶瓷贴片电容器,以确保电的陶瓷贴片电容器,以确保电源旁路和输出滤波效果;定时电容器源旁路和输出滤波效果;定时电容器C303C303需要选择薄膜电容器或
33、介质需要选择薄膜电容器或介质为为C0GC0G的一类陶瓷介质的陶瓷电容器,以确保振荡的一类陶瓷介质的陶瓷电容器,以确保振荡(zhndng)(zhndng)频率的频率的稳定性。其他元件没有特殊要求。稳定性。其他元件没有特殊要求。 第36页/共137页第三十七页,共138页。升降升降(shngjing)压型压型HB LED驱动电路设计驱动电路设计n n升降压型HB LED驱动(q dn)电路可以是反激式变换器,也可以是SEPIC变换器。第37页/共137页第三十八页,共138页。1用反激式变换器驱动用反激式变换器驱动(q dn)HB LEDn n这是一款这是一款936V936V输入,恒电流输出的输入
34、,恒电流输出的HB LEDHB LED驱动电路,采用反激式变换驱动电路,采用反激式变换器,由于器,由于(yuy)(yuy)基本型反激式变换器的输出电压与输入电压极性相反,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换器。的变换器。n n由于由于(yuy)(yuy)反激式变换器的输入电流不能反映输出电流,因此采用反激式变换器的输入电流不能反映输出电流,因此采用NCP3063NCP3063还需要解决输出电流检测问题。还需要解决输出电流检测问题。n n反激式变换器还有一
35、个必须注意的问题就是必须有输出电压反馈,否则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。一旦使出开路就会产生非常高的电压导致电路的烧毁。第38页/共137页第三十九页,共138页。可以输出可以输出可以输出可以输出(shch)(shch)正电压的反激式变换正电压的反激式变换正电压的反激式变换正电压的反激式变换器电路及工作状态分析器电路及工作状态分析器电路及工作状态分析器电路及工作状态分析 第39页/共137页第四十页,共138页。n n开关管开关管VT1VT1、VT2VT2同时导通或关断。在同时导通或关断。在VT1VT1、VT2
36、VT2 导通期间电源导通期间电源+Vin+Vin通过通过VT1VT1、VT2VT2向电感提供电向电感提供电能,电感将电能转换为磁储能,这时电感电流增能,电感将电能转换为磁储能,这时电感电流增加。由于二极管加。由于二极管VD1VD1、VD2VD2阳极反向电压不能导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;端支撑电容器向负载供电;n n一旦开关管一旦开关管VT1VT1、VT2VT2关断,电感电流需要通过关断,电感电流需要通过二极管二极管VD1VD1、VD2VD2续流,其电流方向从输入负端续流,其电流方向从输入负端指
37、向二极管指向二极管VD2VD2的阴极,很显然二极管阴极作为的阴极,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导通期间的电荷(dinh)(dinh)损失。损失。第40页/共137页第四十一页,共138页。n n从电路的工作过程和电磁能量转换关系可以得知,图从电路的工作过程和
38、电磁能量转换关系可以得知,图4.104.10是一种反激式变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。器的输入输出电压关系。n n在如上电路基础上可以得到可以升降压得在如上电路基础上可以得到可以升降压得HB LEDHB LED驱动电路,如果驱动电路,如果HB HB LEDLED的工作电流的工作电流(dinli)(dinli)比较大,如比较大,如300mA300mA以上,由于反激式变换器的以上,由于反激式变换器的特点,开关古纳的工作电流特点,开关古纳的工作电流(dinli)(din
39、li)可能会超过可能会超过NCP3063NCP3063的最大电流的最大电流(dinli)(dinli),因此需要外接晶体管来承担开关电流,因此需要外接晶体管来承担开关电流(dinli)(dinli);第二个问;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出电流(dinli)(dinli)的检测问题。这些问题可以在如下电路中获得解决的检测问题。这些问题可以在如下电路中获得解决 第41页/共137页第四十二页,共138页。反激式变换器构成反激式变换器构成(guchng)的的HB LED驱动电路驱动电路 第
40、42页/共137页第四十三页,共138页。n n图中电路的输入(shr)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。第43页/共137页第四十四页,共138页。4.5 NCP3063、NCP3064的改进型的改进型NCP3065、NCP3066n nMC34063MC34063、NCO3063NCO3063、NCO3064NCO3064作为作为HB LEDHB LED驱动驱动电路是完全可以满足要求的。但是在实现电路是完全可以满足要求的。但是在实现HB LEDHB LED驱动过程中可能会因为电源电压与驱动过程中可能会因为电源电压与HB L
41、EDHB LED工作电工作电压的相互关系使得单纯的降压型、升压型变换器电压的相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,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,这需要芯片中的电流比较器以外的另一个比较器,在在MC34063MC34063、NCO3063NCO3063、NCO3064NCO3064芯片内部的电流芯片内部的电流比较器之外的另一个比较器的同相端的比较器之外的另一个比较器的同相端的(dund)(dund)偏置偏置电压为电压为1.25V1.25V,这个电压对于输出电压反馈是很适,这个电压对于输出电压反
42、馈是很适合的,但是用在输出电流反馈则显得电压比较高。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如果能够将这个电压降低到0.3V0.3V甚至更低就是一个甚至更低就是一个比较理想的解决方案,这就是比较理想的解决方案,这就是ON SemiON Semi公司在公司在NCO3063NCO3063、NCO3064NCO3064基础上推出的基础上推出的NCP3065NCP3065和和NCP3066NCP3066。 第44页/共137页第四十五页,共138页。NCP3065和和NCP3066原理原理(yunl)框图框图 第45页/共137页第四十六页,共138页。NCP3065、NC
43、P3066封装形式封装形式(xngsh) 第46页/共137页第四十七页,共138页。n nNCP3065NCP3065和和NCP3066NCP3066与与MC34063MC34063的主要不同之处是:内部电路将驱动的主要不同之处是: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晶体管和输出晶体管的集电极连接在一起(yq(yq ) ),在管脚,在管脚1 1引出;电流引出;电流检测阈值电压从检测阈值电压从0.3V0.3V降低到降低到0.2V0.2V;比较器反相同相端的内置基准电压;比较器反相同相端的内置基准电压由由1.25V1.25V降低为降低为0.235V0.235V;NCP3066NCP
44、3066的管脚的管脚8 8为通为通/ /断控制,用外设控制电断控制,用外设控制电平控制变换器的工作或停止。平控制变换器的工作或停止。n nNCP3065NCP3065和和NCP3066NCP3066的性能参数出了输出反馈的基准电压不同外,其的性能参数出了输出反馈的基准电压不同外,其余参数与余参数与NCP3063NCP3063和和NCP3064NCP3064相同。相同。第47页/共137页第四十八页,共138页。4.6 应用应用NCP3065、NCP3066的高亮度(的高亮度(HB)LED驱动驱动(q dn)电路电路n nNCP3065的降压(jin y)型HB LED驱动电路 第48页/共13
45、7页第四十九页,共138页。n nRSRS为开关管限流电阻,这个电阻的电阻值的取值依据为:为开关管限流电阻,这个电阻的电阻值的取值依据为:n nCTCT为定时电容器,应选用为定时电容器,应选用C0GC0G介质陶瓷电容器,不能选用介质陶瓷电容器,不能选用X7RX7R、Y5VY5V、Z5UZ5U等等II II类陶瓷介质电容器,以确保振荡频率的温度稳定性;类陶瓷介质电容器,以确保振荡频率的温度稳定性;CinCin为输入旁路电容器;为输入旁路电容器;CoutCout为输出滤波为输出滤波(l (l b)b)电容器;电容器;VDVD为续流为续流二极管;二极管;L L为输出滤波为输出滤波(l (l b)b)
46、电感;控制芯片为电感;控制芯片为NCP3065NCP3065;负载为高;负载为高亮度亮度LEDLED;RsenseRsense为输出电流检测电阻,其取值依据为:为输出电流检测电阻,其取值依据为:第49页/共137页第五十页,共138页。n n输入电压范围为输入电压范围为537V537V,对应,对应(duyng)(duyng)的输出电压为的输出电压为432V432V,在最低输入电压时仅能驱,在最低输入电压时仅能驱动一个动一个HB LEDHB LED,在最高输入电压时可以勉强驱动,在最高输入电压时可以勉强驱动8 8只只HB LEDHB LED,这时的输入旁路电容器,这时的输入旁路电容器和输出滤波电
47、容器的耐压需要选用和输出滤波电容器的耐压需要选用50V50V。如果采用。如果采用12V12V电压等级的蓄电池,可以驱动电压等级的蓄电池,可以驱动3 3只只HB LEDHB LED。由于是江夏行变换器电路,在没有输出电压反馈状态下及时负载开路也不会。由于是江夏行变换器电路,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。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。n n很显然,很显然,NCP3065NCP3065构成的构成的HB LEDHB LED驱动电路自身不能实现外设开机驱动电路自身不能实现外设开机/ /关机功能,需要附加
48、关机功能,需要附加电路实现,这样电路变得复杂。电路实现,这样电路变得复杂。NCP3066NCP3066自身带有开机自身带有开机/ /关机功能,可以方便的实现外关机功能,可以方便的实现外设开机设开机/ /关机设置。关机设置。 第50页/共137页第五十一页,共138页。NCP3066的降压的降压(jin y)型型HB LED驱动电路驱动电路 第51页/共137页第五十二页,共138页。电路电路(dinl)的评估板的元件排的评估板的元件排布图布图 第52页/共137页第五十三页,共138页。电路电路(dinl)的的PCB图图 第53页/共137页第五十四页,共138页。电路电路(dinl)实物实物
49、 第54页/共137页第五十五页,共138页。电源电压电源电压(diny)调整率调整率 第55页/共137页第五十六页,共138页。电源电压电源电压(diny)与效率的关系与效率的关系 第56页/共137页第五十七页,共138页。n n电路驱动一只电路驱动一只100mA100mA的的HB LEDHB LED时电源电压对输出时电源电压对输出电流的影响电流的影响(y (y ngxingxi ng)ng)比较小;驱动比较小;驱动350mA350mA的的HB HB LEDLED时,输出电流随电源电压的增长而增加(从时,输出电流随电源电压的增长而增加(从8V358V35变化约变化约10%10%);驱动一
50、只);驱动一只HB LEDHB LED的效率低于的效率低于驱动两只驱动两只HB LEDHB LED的效率。不仅如此的效率。不仅如此, ,在效率达到最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;驱相将增加,这时电源电压增长效率下降的原因;驱
51、动两只动两只HB LEDHB LED输出电压加倍,续流二极管的导通输出电压加倍,续流二极管的导通电压降所占的比例降低,使得效率增加。电压降所占的比例降低,使得效率增加。第57页/共137页第五十八页,共138页。测试数据测试数据 测试项目测试项目测试条件测试条件结果结果电源电压变化的电源电压变化的影响影响Vin=8V20V,Vout=3.2V,Iout=350mA19mA输出纹波电流输出纹波电流Vin=8V20V,Vout=3.2V,Iout=350mA32mA效率效率Vin=12V,Vout=3.2V,Iout=350mA62%第58页/共137页第五十九页,共138页。用外接开关用外接开关
52、用外接开关用外接开关(kigun)(kigun)管的管的管的管的HB LEDHB LED驱动电驱动电驱动电驱动电路路路路n n可以看到,前面电路的效率相对比较低,其主要原因可以看到,前面电路的效率相对比较低,其主要原因有有NCP3066NCP3066的输出级为两级达林顿晶体管连接形式,的输出级为两级达林顿晶体管连接形式,其导通电压至少为其导通电压至少为1.5V1.5V,要比单级双极晶体管高近,要比单级双极晶体管高近1V1V,如果能够设法将这部分电压降消化掉,则电路的效,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率可以有明显的提高;其二,续流二极管
53、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,在应用杂并且成本明显增加,在应用NCP3066NCP3066时通常不会采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,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。为了使电路尽可能简单,这部分损耗通常不得不付出。n n通过以上分析,提高前面电路效率的唯一可行的方法通过以上分析,提高前面电路效率的唯一可行的方法就是外加开关管,
54、以消除就是外加开关管,以消除NCP3066NCP3066内部开关管的损耗。内部开关管的损耗。为了尽可能的降低开关管的导通电压,需要选择为了尽可能的降低开关管的导通电压,需要选择MOSFETMOSFET,为了方便驱动,为了方便驱动(q dn(q dn ) )应选择应选择P P沟道沟道MOSFETMOSFET。 第59页/共137页第六十页,共138页。采用采用(ciyng)外接外接MOSFET的的NCP3065的的HB LED驱动电路驱动电路 第60页/共137页第六十一页,共138页。图图4.21电路电路(dinl)的元的元件明细件明细 C1,C40.1F,0805封装陶瓷贴片电封装陶瓷贴片电
55、容器容器VT5MMBT3904LT1G,SOT23C2220220F,50V,铝电解电容,铝电解电容器器R1100m,0.5WC31.8nF,0805封装陶瓷贴片电封装陶瓷贴片电容器容器R815k,0805C5100PF,0805封装陶瓷贴片封装陶瓷贴片电容器电容器R910k,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输出电流检测电阻,输出电流检测电阻,1%,1206VF4NFT2955,P沟道沟道MOSFET,SOT223U1NCP3065,SOIC第61页/共13
56、7页第六十二页,共138页。测试测试(csh)结果结果 测试项目测试项目测试条件测试条件结果结果电源电压变化的电源电压变化的影响影响Vin=9V35V,Vout=3.2V,Iout=350mA12mA负载效应负载效应Vin=12V,Vout=38V,Iout=350mA13mA输出纹波电流输出纹波电流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(kigun)管,可以将电路的效率从62%提升到75%。 第62页/共137页第六十三页,共138页。输出电流输出电流700mA时无输出
57、滤波电容器的输出电压时无输出滤波电容器的输出电压与效率与效率(xio l)的关系的关系 第63页/共137页第六十四页,共138页。输出电流输出电流(dinli)350mA时输出滤波电容器时输出滤波电容器100F的输出电压与效率的关系的输出电压与效率的关系 第64页/共137页第六十五页,共138页。输出输出(shch)电流电流700mA时输出时输出(shch)滤波电滤波电容器容器100F的输出的输出(shch)电压与效率的关系电压与效率的关系 第65页/共137页第六十六页,共138页。n n可以看到有输出滤波可以看到有输出滤波(l (l b)b)电容器时的电路效率高于无电容器时的电路效率高
58、于无输出滤波输出滤波(l (l b)b)电容器时的电路效率,表明输出滤波电容器时的电路效率,表明输出滤波(l (l b)b)电容器在电容器在HB LEDHB LED驱动电路中还是有积极作用的。驱动电路中还是有积极作用的。n n同样,将外接开关管用于由同样,将外接开关管用于由NCP3066NCP3066控制的控制的HB LEDHB LED驱动驱动电路同样有效,电路如下图。元件明细表如上表。表中电路同样有效,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,除了的元件均为国外厂商产品。在实现时,除了NCP3066NCP3066只只有有ON SemiON Semi公司生产外,其它元
59、件有很多厂商生产,可公司生产外,其它元件有很多厂商生产,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容器的介质可以选用比较便宜的II II类陶瓷介质类陶瓷介质X5RX5R(温度(温度范围范围-55-55+85+85),不必非选用),不必非选用X7RX7R(- -5555+125+125),更没有必要采用),更没有必要采用I I类陶瓷类陶瓷C0GC0G介质。输介质。输入旁路电容器和输出滤波入旁路电容器和输出滤波(l (l
60、 b)b)电容器均需要选用低电容器均需要选用低ESRESR电解电容器,如果买不到的话,可以将于电解电容电解电容器,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器并联的陶瓷电容器的电容量增加到2.2F 2.2F 甚至甚至10F10F缓解缓解电解电容器的性能不足。电解电容器的性能不足。 第66页/共137页第六十七页,共138页。采用采用(ciyng)NCP3066的的HB LED驱动电路驱动电路 第67页/共137页第六十八页,共138页。电路电路电路电路(dinl)(dinl)的元件明细表的元件明细表的元件明细表的元件明细表 元件序号数量元件类型参数精度封装制造商制造商型号
61、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-14RQJR33UR191电阻1k5%1210Panasonic - ECGERJ-14YJ102U第68页/共137页第六十九页,共138页。C11电解电容器电解
62、电容器220F/35V20%10x12.5PanasonicEEUFC1V221C2;C72陶瓷电容器陶瓷电容器100nF10%1206KemetC1206C104K5RACTUC51陶瓷电容器陶瓷电容器1.8nF10%1206KemetC1206C182K5RACTUC81电解电容器电解电容器150F/16V20%F8SANYO16SP150MC91陶瓷电容器陶瓷电容器100pF10%1206Vishay/VitramonVJ1206Y101KXEAT5ZC101陶瓷电容器陶瓷电容器2.2nF10%1206KemetC1206C222K5RACTU第69页/共137页第七十页,共138页。Q
63、11Power MOSFET25A, -30VNTD25P03L-DPAKON SemiconductorNTD25P03LQ21Switching NPNTransistorMMBT489LT1G-SOT-23ON SemiconductorMMBT489LT1GD21 1A, 30V 肖肖特基二极管特基二极管MBR130T1G-SOD123ON SemiconductorMBR130T1GIC11开关稳压器开关稳压器NCP3066DR2G-SOIC-8ON SemiconductorNCP3066DR2GD11 3A, 30V肖肖特基二极管特基二极管MBRS330T3G-SMCON Sem
64、iconductorMBRS330T3GL11电感电感47 H20%Wurth ElektronikWEPD4 74457147第70页/共137页第七十一页,共138页。n n为了元件容易购买,输入端的电流检测(jin c)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0.075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。 第71页/共137页第七十二页,共138页。电路电路(dinl)的电路的电路(dinl)板板元件排布图元件排布图 第72页/共137页第七十三页,共138页。电路电路(dinl)的电路的电路(dinl)板板顶层布线
65、图顶层布线图 第73页/共137页第七十四页,共138页。电路电路(dinl)的电路的电路(dinl)板板底层布线图底层布线图 第74页/共137页第七十五页,共138页。电路电路(dinl)的电路的电路(dinl)板板实物图实物图 第75页/共137页第七十六页,共138页。输出输出(shch)电流为电流为350mA条件下输入电压与效条件下输入电压与效率的关系率的关系 第76页/共137页第七十七页,共138页。输出电流输出电流(dinli)为为3A条件下输入电压与效率的条件下输入电压与效率的关系关系 第77页/共137页第七十八页,共138页。n n由于采用导通电阻非常低的由于采用导通电阻
66、非常低的MOSFETMOSFET(导通电阻不到(导通电阻不到80m80m),使得其导通电压降很低(输出),使得其导通电压降很低(输出(shch)(shch)电流为电流为3A3A时的开关管导通电压也不会超过时的开关管导通电压也不会超过0.3V0.3V),因此电路的效率非),因此电路的效率非常高,驱动常高,驱动4 4只只HB LEDHB LED的最高效率可以超过的最高效率可以超过85%85%,这是在不,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,开关管的导管的导通电压降的问题,随着电源电压
67、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。上表现为随着电源电压的升高,电路的效率下降。n n同样,驱动两只同样,驱动两只HB LEDHB LED的输出的输出(shch)(shch)电压约为电压约为6.4V6.4V,驱,驱动动4 4只只HB LEDHB LED的输出的输出(shch)(shch)电压约为电压约为12.8V12.8V,对应的续流,对应的续流二极管的电压降在输
68、出二极管的电压降在输出(shch)(shch)电压中驱动电压中驱动4 4只只HB LEDHB LED要比要比驱动两只驱动两只HB LEDHB LED要大,因此驱动两只要大,因此驱动两只HB LEDHB LED的效率低于的效率低于驱动驱动4 4只只HB LEDHB LED低。低。第78页/共137页第七十九页,共138页。输出电流输出电流(dinli)特性与电输入电压的关系特性与电输入电压的关系 第79页/共137页第八十页,共138页。4.7 调光调光(dio un)技术分析技术分析n n在在HBLEDHBLED驱动电路中,调节驱动电路中,调节HB LEDHB LED的亮度可以有多种多样的的亮
69、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,自方法,除了调节输出电流改变输出电流外,自NCP3066NCP3066控制的控制的HB LEDHB LED驱动电路中还可以采用控制驱动电路中还可以采用控制ON/OFFON/OFF端高电平的占空比端高电平的占空比来实现来实现HB LEDHB LED的调光。的调光。n n应用调节应用调节BHLEDBHLED电流的方式固然能方便的调光。但是不容忽视电流的方式固然能方便的调光。但是不容忽视的是现在的的是现在的HB LEDHB LED是用蓝光激励三基色荧光粉得到的是用蓝光激励三基色荧光粉得到的“ “白光白光” ”,接下来的问题是随着,接下来的问题是
70、随着HB LEDHB LED的激励电流的变化,的激励电流的变化,HB LEDHB LED所所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。因此在励电流的偏离额定电流的程度增加。因此在HB LEDHB LED调光技术中调光技术中是不应该用通过调节电流的方法,应采用是不应该用通过调节电流的方法,应采用“ “脉冲宽度调制脉冲宽度调制” ”的的方法调节方法调节HB LEDHB LED的的“ “亮度亮度” ”。n n其基本方法是:用一个信号幅度为其基本方法是:用一个信号幅度为5V5V、频率为、频率为300Hz3
71、00Hz的脉冲宽度的脉冲宽度可调的矩形波送可调的矩形波送ON/OFFON/OFF端。通过改变控制信号的占空比控制端。通过改变控制信号的占空比控制NCP3066NCP3066的工作与待机时间的比例,相对改变送到的工作与待机时间的比例,相对改变送到HB LEDHB LED的平的平均功率。由于调制频率已经超过人眼的图像均功率。由于调制频率已经超过人眼的图像(t xin(t xin ) )贮存时间,贮存时间,基本上不会感觉到闪烁现象。基本上不会感觉到闪烁现象。第80页/共137页第八十一页,共138页。调节调节(tioji)ON/OFF端的占空比调节端的占空比调节(tioji)HB LED亮度的关系亮
72、度的关系 第81页/共137页第八十二页,共138页。n n可以看到,控制信号的占空比在可以看到,控制信号的占空比在10%90%10%90%范围内,范围内,HB LEDHB LED的功率(应该是光功率)随占空比线性变化。的功率(应该是光功率)随占空比线性变化。n n最后的问题是:尽管最后的问题是:尽管ON SemiON Semi公司的这一款评估电路的测试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数据中称输入电源电压范围可以达到35V35V,但是从电路结构,但是从电路结构和电路特点看,图和电路特点看,图4.254.25电路无法工作在输入电压超过电路无法工作在输入电压超过15V15
73、V输输入电压范围,因为开关管(入电压范围,因为开关管(NTD25P03LNTD25P03L)的最大栅极连续电)的最大栅极连续电压为压为15V15V,远低于测试数据中的,远低于测试数据中的35V35V,而且,而且NTD25P03LNTD25P03L内部内部没有栅没有栅- -源极过电压保护源极过电压保护(b(b oh)oh)性能。因此从商品角度考虑性能。因此从商品角度考虑这是不适合的,但是不否认试验电路具备这一性能,因为很这是不适合的,但是不否认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R19R19、C5C5
74、网络多少能够吸收一些电压,但是通过计算这都不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能成为在高输入电压下开关管栅极得到过电压保护(b(b oh)oh)的理由。的理由。n n为了保险起见应该在开关管的栅极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源极之间并接一个稳压二极管(如二极管(如1N47401N4740)对开关管的栅极)对开关管的栅极- -源极电压箝位,确保源极电压箝位,确保开关管在稿输入电压时不致烧毁。开关管在稿输入电压时不致烧毁。 第82页/共137页第八十三页,共138页。开关开关(kigun)管栅极管栅极-源极加过电压保
75、护的电路源极加过电压保护的电路 第83页/共137页第八十四页,共138页。4.8 升压升压(shn y)型型HBLED驱动电路驱动电路n n用用NCP3065/6NCP3065/6构成的降压型变换器驱动构成的降压型变换器驱动HB LEDHB LED的的HB LEDHB LED串联数有串联数有限,限,12V12V电压等级的蓄电池仅能驱动电压等级的蓄电池仅能驱动2 2只只HB LEDHB LED,要想驱动多只串,要想驱动多只串联的联的HB LEDHB LED必须提高输入电压,由于必须提高输入电压,由于NCP3065/5NCP3065/5的最高工作电压为的最高工作电压为40V40V,不能适应,不能
76、适应36V36V电压等级(最高电压电压等级(最高电压43V43V)的蓄电池供电,采用)的蓄电池供电,采用24V24V电压等级(最低电压电压等级(最低电压20V20V)蓄电池供电仅能带动)蓄电池供电仅能带动4 4只只HB LEDHB LED。如。如果驱动果驱动8 8串的串的HB LEDHB LED单元,采用单元,采用NCP3065/6NCP3065/6控制降压型变换器只是控制降压型变换器只是一个梦。其实一个梦。其实(qsh)(qsh)即使不用即使不用NCP3065/6NCP3065/6,只要是,只要是40V40V耐压技术实耐压技术实现的大多数现的大多数LEDLED驱动器,就很难逃脱不能驱动驱动器
77、,就很难逃脱不能驱动8 8串的串的HB LEDHB LED串并且串并且不能选用不能选用36V36V电压等级蓄电池作为供电电源。除非选用电压等级蓄电池作为供电电源。除非选用80V80V或更高耐或更高耐压的压的LEDLED驱动驱动ICIC,如,如IRS2540IRS2540(200V200V耐压),但是价格就不会是耐压),但是价格就不会是MC34063MC34063、NCP3065/6NCP3065/6的价格。的价格。n n要想实现用廉价的要想实现用廉价的NCP3065/6NCP3065/6驱动驱动8 8串的串的HB LEDHB LED串,必须选用升压串,必须选用升压型型HB LEDHB LED驱
78、动电路,这就是升压型变换器的驱动电路,这就是升压型变换器的HB LEDHB LED驱动电路存在驱动电路存在的原因。的原因。 第84页/共137页第八十五页,共138页。用用用用NCP3065NCP3065构成构成构成构成(guchng)(guchng)的升压型的升压型的升压型的升压型HB LEDHB LED驱动电驱动电驱动电驱动电路路路路 第85页/共137页第八十六页,共138页。电路元件电路元件(yunjin)明明细细 元件元件序号序号元件名元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电解电电解电容器容器100 F/50 VVT2小信号小信号晶
79、体管晶体管BC817LT1GSOT23C2, C5陶瓷电陶瓷电容器容器100 nF1206R1电阻电阻150 m,0.5 W0805C3电解电电解电容器容器220 F/50 VR8电阻电阻1 kC4陶瓷电陶瓷电容器容器2.2 nF0805R9电阻电阻输出电输出电流检测流检测电阻电阻1206VD1肖特基肖特基二极管二极管MBRS140LT3GR10电阻电阻1.2 k0805VD2稳压二稳压二极管极管MMSZ36VT1GU1ICNCP3065SOIC8L1电感电感100 H第86页/共137页第八十七页,共138页。测试测试(csh)结果结果 测试项目测试项目测试条件测试条件测试结果测试结果电源调
80、整率电源调整率Vin = 10 V to 20 V, Vo = 22 V, IOAVG = 350 mA25 mA输出纹波输出纹波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 %第87页/共137页第八十八页,共138页。用用NCP3066构成构成(guchng)的升压型的升压型HB LED驱动驱动电路电路 第88页/共137页第八十九页,共138页。电路元件电路元件(yunjin)明明细细 元件元件序号序号数数量量元件类型元件类型参数参数精精度度封装封装制造商制
81、造商制造商型号制造商型号R11电阻电阻0.15R1%1206SusumuRL1632R-R150-FR2;R4电阻电阻100R1%1206Vishay/DaleCRCW1206100RFKEAR31电阻电阻1k1%1206RohmMCR18EZPF1001R51电阻电阻0.68R5%1210Panasonic - ECGERJ-14RQJR68UR61电阻电阻10k1%1206RohmMCR18EZHF1002C11电解电容器电解电容器180_F20%F8SANYO16SVPS180M第89页/共137页第九十页,共138页。C21陶瓷电容器陶瓷电容器100nF10%1206KemetC120
82、6C104K5RACTUC31陶瓷电容器陶瓷电容器2.2nF10%1206KemetC1206C222K5RACTUC4,C5,C63Y5V介质陶瓷电容介质陶瓷电容器器100F20%1210TDKC4532Y5V1A107ZC101陶瓷电容器陶瓷电容器2.2nF10%1206KemetC1206C222K5RACTUIC11ICNCP3066DR2GSOIC-8ON SemiconductNCP3066DR2GD11肖特基二极管肖特基二极管MBRS1540T3GSMBON SemiconducMBRS1540T3GD21稳压二极管稳压二极管BZX84B18VLT1GSOT-23ON Semic
83、onductBZX84B18VLT1GL11电感电感100_H20%CoilcraftDO3316P-104MLB第90页/共137页第九十一页,共138页。电路的电路板的元件电路的电路板的元件(yunjin)排布图排布图 第91页/共137页第九十二页,共138页。电路电路(dinl)的电路的电路(dinl)板板的焊盘与布线图的焊盘与布线图 第92页/共137页第九十三页,共138页。评估评估(pn )电路实物电路实物 第93页/共137页第九十四页,共138页。输入电压与电路效率输入电压与电路效率(xio l)的的关系关系 第94页/共137页第九十五页,共138页。n n从图中可以看到,
84、随着输入电压的提高,电路效率随之提高,最高效率从图中可以看到,随着输入电压的提高,电路效率随之提高,最高效率可以接近可以接近90%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,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。流二极管的功率变换器的效率是非常高的。n n如果选用如果选用(xu(xu nyng)MOSFETnyng)MOSFET作为开关管,则效率还会有所提高,最好时作为开关管,则效率还会有所提高,最好时可以超过可以超过90%90%。n n由于由于NCP3066NCP3066输出级开关管的作高工作电压为输出级开关管的作高工作电压为
85、40V40V,最大输出电压可以达,最大输出电压可以达到到36V36V甚至更高,可以满足驱动甚至更高,可以满足驱动8 8只只HB LEDHB LED的的25.6V32V25.6V32V的电压需求。的电压需求。n n如果需要调光,可以采用在如果需要调光,可以采用在ON/OFFON/OFF端施加端施加300Hz300Hz脉冲宽度可以调制的矩脉冲宽度可以调制的矩形波,通过改变占空比实现形波,通过改变占空比实现HB LEDHB LED功率的调节。功率的调节。第95页/共137页第九十六页,共138页。8 8只只只只150mA150mA工作电流工作电流工作电流工作电流(dinli)(dinli)的的的的H
86、B LEDHB LED的灯功率与脉的灯功率与脉的灯功率与脉的灯功率与脉冲宽度的关系冲宽度的关系冲宽度的关系冲宽度的关系第96页/共137页第九十七页,共138页。4.9 84.9 825V25V输入,输入,输入,输入,7.27.223V23V恒流输出的恒流输出的恒流输出的恒流输出的SEPICSEPIC变换器的高亮度变换器的高亮度变换器的高亮度变换器的高亮度(HBHB)LEDLED驱动驱动驱动驱动(q dn(q dn ) )电路电路电路电路n n电路的选择电路的选择电路的选择电路的选择n nSEPICSEPIC变换器很适应升降压变换方式,也很适应变换器很适应升降压变换方式,也很适应变换器很适应升
87、降压变换方式,也很适应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于输入电压范围变化很大以及输出电压需要变化于输入电压范围变化很大以及输出电压需要变化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很大的应用,如果输入电压或输出电压变化范围很大的应用,如果输入电压或输出电压变化范围很大的应用,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比较小,可以直接应用单芯片比较小,可以直接应用单芯片比较小,可以直接应用单芯片DC/DCDC/DC变换器。变换器。变换器。变换器。但是如果输入电压变化范围很大,开关管的电流但是如果
88、输入电压变化范围很大,开关管的电流但是如果输入电压变化范围很大,开关管的电流但是如果输入电压变化范围很大,开关管的电流可能大于可能大于可能大于可能大于DC/DCDC/DC变换器芯片的开关管电流,这变换器芯片的开关管电流,这变换器芯片的开关管电流,这变换器芯片的开关管电流,这是需要外界开关管解决。是需要外界开关管解决。是需要外界开关管解决。是需要外界开关管解决。ON SemiON Semi公司公司公司公司( ( nn s) s)的设计注释的设计注释的设计注释的设计注释DN06031/DDN06031/D给出一个给出一个给出一个给出一个825V825V输入,输入,输入,输入,7.223V7.223
89、V恒流输出的恒流输出的恒流输出的恒流输出的SEPICSEPIC变换器的变换器的变换器的变换器的HB LEDHB LED驱驱驱驱动电路的设计实例。动电路的设计实例。动电路的设计实例。动电路的设计实例。 第97页/共137页第九十八页,共138页。825V输入输入(shr),7.223V恒流输出的恒流输出的SEPIC变换器的变换器的HB LED驱动电路的设计实例驱动电路的设计实例 第98页/共137页第九十九页,共138页。电路的元件电路的元件(yunjin)明细明细 元件元件序号序号数数量量元件类型元件类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贴片电阻贴片电阻1.5M1%
90、0805VishayCRCW08051M50FKEAR91贴片电阻贴片电阻1k1%0805VishayCRCW08051K00FKEAR71贴片电阻贴片电阻1.5k1%0805VishayCRCW08051K50FKEAC61陶瓷贴片电容陶瓷贴片电容器器2.7nF5%0805MurataGCM2165C1H272JA16DC31陶瓷贴片电容陶瓷贴片电容器器6.8nF10%0805KemetC0805682K5RACR2,R4,R53贴片电阻贴片电阻10k1%0805VishayCRCW08051M50FKEA第99页/共137页第一百页,共138页。C21陶瓷贴片电容陶瓷贴片电容器器10F/2
91、5V80/201210MurataGRN32NF51E106ZA01LR81贴片电阻贴片电阻27k1%0805VishayCRCW080527K0FKEAC11陶瓷贴片电容陶瓷贴片电容器器100nF5%0805KemetC0805C104J5RACC4,C52电解电容器电解电容器120F/50V20%815KoshinKZH-50V121MG4C71陶瓷贴片电容陶瓷贴片电容器器330PF5%0805KemetC0805C331J5GZC-TUR61贴片电阻贴片电阻3901%0805VishayCRCW0805390RFKEAX21接线端子接线端子DG350-3.50-02DegsonDG350
92、-3.50-02第100页/共137页第一百零一页,共138页。X11接线端子DG-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
93、管MMSZ24T1G5%SOT-123ON SemicongductorMMSZ24T1G第101页/共137页第一百零二页,共138页。IC11ICNCV3065MNTXGDFNON SemicongductorNCV3065MNTXGVF31MOSFET/24A/60VNTD24N06LT4GDPAKON SemicongductorNTD24N06LT4GR11贴片电阻贴片电阻0.051%2010WeiwynLR2010-R05FWR10,R112贴片电阻贴片电阻0.685%1206Tyco ElectronicsRLTDTP1TP66测试点测试点1.02mmVero20-2137TR1
94、1变压器变压器/0.35APF0553.223PulsePF0553.223TR11变压器变压器/0.7APF0553.153PulsePF0553.153第102页/共137页第一百零三页,共138页。主要主要(zhyo)元器件的元器件的选择选择n n1 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n n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:如下:如下:如下:n n耦合电感可以由以
95、下公式得到耦合电感可以由以下公式得到耦合电感可以由以下公式得到耦合电感可以由以下公式得到(d do)(d do):n n(1 1)占空比:)占空比:)占空比:)占空比:n n其中其中其中其中r r为最大电感电流的纹波系数。为最大电感电流的纹波系数。为最大电感电流的纹波系数。为最大电感电流的纹波系数。n n(2 2)电感量)电感量)电感量)电感量n n如果输出电流值为如果输出电流值为如果输出电流值为如果输出电流值为0.35A0.35A,对应的电流变化量和电感量为:,对应的电流变化量和电感量为:,对应的电流变化量和电感量为:,对应的电流变化量和电感量为:n n紧耦合电感在紧耦合电感在紧耦合电感在紧
96、耦合电感在0.7A0.7A输出电流时的电感值为输出电流时的电感值为输出电流时的电感值为输出电流时的电感值为15H15H,而对应,而对应,而对应,而对应0.35A0.35A输出电输出电输出电输出电流时,电感量需要流时,电感量需要流时,电感量需要流时,电感量需要22H22H。第103页/共137页第一百零四页,共138页。n n2输出电流检测电阻的选取输出电流检测电阻的选取n n输出电流由输出电流由R10(R11)设定)设定(sh dn),因,因此这个电阻的取值为:此这个电阻的取值为:第104页/共137页第一百零五页,共138页。n n3 3MOSFETMOSFET的选取的选取的选取的选取n n
97、(1 1)栅)栅)栅)栅- -源极最大电压源极最大电压源极最大电压源极最大电压(diny)(diny)n n(2 2)电流)电流)电流)电流n n(3 3)漏)漏)漏)漏- -源极电压源极电压源极电压源极电压(diny)(diny)n n选择耐压为选择耐压为选择耐压为选择耐压为60V60V,额定电流需要根据,额定电流需要根据,额定电流需要根据,额定电流需要根据MOSFETMOSFET导通电阻对电路的影导通电阻对电路的影导通电阻对电路的影导通电阻对电路的影响,为了尽可能的降低响,为了尽可能的降低响,为了尽可能的降低响,为了尽可能的降低MOSFETMOSFET的导通电阻所产生的损耗,选择的导通电阻
98、所产生的损耗,选择的导通电阻所产生的损耗,选择的导通电阻所产生的损耗,选择NTD24N06LT4GNTD24N06LT4G(24A/60V24A/60V)。)。)。)。第105页/共137页第一百零六页,共138页。n n4输入电流检测电阻的选取输入电流检测电阻的选取n n逐周开关电流保护可以通过逐周开关电流保护可以通过(tnggu)R1设设置:置:n n其设置的合适值应大于最大开关电流:其设置的合适值应大于最大开关电流:第106页/共137页第一百零七页,共138页。n n5 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n n二极管二极管二极管二极管VD1VD1承受的最大电
99、压可以承受的最大电压可以承受的最大电压可以承受的最大电压可以(ky(ky ) )由下式得到:由下式得到:由下式得到:由下式得到:n n二极管的电流为:二极管的电流为:二极管的电流为:二极管的电流为:n n选择选择选择选择MBRS260T3GMBRS260T3G(2A/60V2A/60V)。)。)。)。第107页/共137页第一百零八页,共138页。n n6 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(xu(xu nqnq ) )n n耦合电容器需要根据输入电压和输入电流选择:耦合电容器需要根据输入电压和输入电流选择:耦合电
100、容器需要根据输入电压和输入电流选择:耦合电容器需要根据输入电压和输入电流选择:n n其中,在最不利条件下的最大占空比为:其中,在最不利条件下的最大占空比为:其中,在最不利条件下的最大占空比为:其中,在最不利条件下的最大占空比为:n n耦合电容器的电流为:耦合电容器的电流为:耦合电容器的电流为:耦合电容器的电流为:n n耦合电容器与输出电容器电容量的最小值为:耦合电容器与输出电容器电容量的最小值为:耦合电容器与输出电容器电容量的最小值为:耦合电容器与输出电容器电容量的最小值为:n n输出电容器的电流与电容量:输出电容器的电流与电容量:输出电容器的电流与电容量:输出电容器的电流与电容量:第108页
101、/共137页第一百零九页,共138页。电路板设计电路板设计(shj) n n电路的评估(pn )电路板元件排布图 第109页/共137页第一百一十页,共138页。n n电路的评估(pn )电路板顶层布线图 第110页/共137页第一百一十一页,共138页。n n电路(dinl)的评估电路(dinl)板底层布线图 第111页/共137页第一百一十二页,共138页。n n电路(dinl)的评估电路(dinl)板实物顶层照片 第112页/共137页第一百一十三页,共138页。n n电路的评估电路板实物(shw)底层照片 第113页/共137页第一百一十四页,共138页。n n输出(shch)电流为3
102、50mA时输入电压对输出(shch)电流的影响 第114页/共137页第一百一十五页,共138页。n n输出电流为350mA时输入电压对效率(xio l)的影响 第115页/共137页第一百一十六页,共138页。n n输出电流为700mA时输入(shr)电压对输出电流的影响第116页/共137页第一百一十七页,共138页。n n输出电流为700mA时输入电压(diny)对效率的影响 第117页/共137页第一百一十八页,共138页。n n采用(ciyng)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 第118页/共137页第一百一十九页,共138页。4.10 4.
103、10 可以装在灯头可以装在灯头可以装在灯头可以装在灯头(dngtu)(dngtu)中的中的中的中的SEPICSEPIC变换器变换器变换器变换器LEDLED驱动电路驱动电路驱动电路驱动电路n n如果如果HB LEDHB LED驱动驱动(q (q dndn ) )电路与电路与HB LEDHB LED共共同组成可以插入标准灯同组成可以插入标准灯座的座的HB LEDHB LED灯将更具灯将更具有实际意义,可以将本有实际意义,可以将本章的章的4.94.9节的节的SEPICSEPIC变换变换器的电路板从新设计使器的电路板从新设计使之适应于之适应于RM16RM16型灯头,型灯头,制作成制作成HB LEDHB
104、 LED等,用等,用于于12V12V电压等级的蓄电电压等级的蓄电池或相应的直流电源供池或相应的直流电源供电。电。 可以(ky)实用的HB LED灯 第119页/共137页第一百二十页,共138页。n n从图中可以看到,在从图中可以看到,在HB LEDHB LED之下的灯头中的空间是很小的,因此欲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。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。n n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
105、一般概念中,选择过比较大的电流和一定数值的电容量。在一般概念中,选择(xu(xu nz)nz)大电容量电解电容器解决上述需求。大电容量电解电容器解决上述需求。n n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,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,之所以选择之所以选择(xu(xu nz)nz)那么大的电容量主要指解决电解电容器承受纹波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(电流能力问题和降低电解电容器的等效串联电阻(ESRESR)问题。)问题。 第120页/共137页第一百二十一页,共138页。n n通过上一节的
106、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(wnqun)可以用比较小电容量的电容器。如贴片陶瓷电容器就完全(wnqun)可以胜任。 第121页/共137页第一百二十二页,共138页。n n采用贴片陶瓷(toc)电容器的SEPIC拓扑的HB LED驱动电路 第122页/共137页第一百二十三页,共138页。电路的元件电路的元件(yunjin)明细明细 元件元件序号序号数数量量元件类型元件类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
107、商型号C11陶瓷贴片电容陶瓷贴片电容器器47uF/25V20%1812Taiyo YudenTMK432C476MM-TC2, C32陶瓷贴片电容陶瓷贴片电容器器47uF/16V20%1210Taiyo YudenEMK325BJ476MM-TC41陶瓷贴片电容陶瓷贴片电容器器3.3nF5%0805TDKC2012C0G1H332JC51陶瓷贴片电容陶瓷贴片电容器器10uF/25V20%1210Taiyo YudenTMK325BJ106MM-TRC61陶瓷贴片电容陶瓷贴片电容器器100nF10%0805TDKC2012X7R1H104KC71陶瓷贴片电容陶瓷贴片电容器器100pF5%0805
108、TDKC2012C0G1H101JC81陶瓷贴片电容陶瓷贴片电容器器2.2nF10%0805TDKC2012X7R2A222K第123页/共137页第一百二十四页,共138页。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沟道MPSFETNTD32N06LT4GDPAKON SemiconductorNTD32N06L
109、T4GVT21PNP小信号晶体管MMBT3906LT1GSOT-23ON SemiconductorMMBT3906LT1G第124页/共137页第一百二十五页,共138页。R11贴片电阻贴片电阻WSL1206 -0.05R/0.5W1%1206WelvynWSL1206 -0.05R/0.5WR21贴片电阻贴片电阻8k21%0805VishayCRCW08058K20FKEAR31贴片电阻贴片电阻1k51%0805VishayCRCW08051K50FKEAR41贴片电阻贴片电阻1k1%0805VishayCRCW08051K00FKEAR63贴片电阻贴片电阻0R685%1206Tyco E
110、lectronicsRL73K2BR68JTDR101贴片电阻贴片电阻100R1%0805VishayCRCW0805100RFKEAT11双绕组电感双绕组电感PF0553.153NLPulse Eng.PF0553.153NLIC11DC/DC变换器变换器NCV3065MNTXGDFNON SemiconductorNCV3065MNTXG第125页/共137页第一百二十六页,共138页。n n表中的各元件均可以用国内可以买到的同参数元件替代,需要(xyo)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
111、贴片电感可以有效的降低整个电路板的高度。 第126页/共137页第一百二十七页,共138页。n n为了将电路板装入灯头(dngtu)中,电路板应做成圆形。 这是元件排布图 。第127页/共137页第一百二十八页,共138页。n n顶层(dn cn)电路板图 和底层电路板图 第128页/共137页第一百二十九页,共138页。n n电路板实物(shw) 第129页/共137页第一百三十页,共138页。n n为了方便测试,以上电路板也可以附加接插件、调光电为了方便测试,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,电路板需要在原路以及输出电流的改变等功能。这样,电路板需要在原来
112、来(yunli)(yunli)的原型基础上做成长方形,附加元件后的电的原型基础上做成长方形,附加元件后的电路如图路如图 第130页/共137页第一百三十一页,共138页。n n测试电路板元件(yunjin)排布 第131页/共137页第一百三十二页,共138页。n n顶层(dn cn)电路板图 第132页/共137页第一百三十三页,共138页。n n底层(d cn)电路板图 第133页/共137页第一百三十四页,共138页。n n测试(csh)电路板实物 第134页/共137页第一百三十五页,共138页。n n从图中可以看到:通过接线端子从图中可以看到:通过接线端子J2J2可以方便连接输入电源
113、线和调光控制线;可以方便连接输入电源线和调光控制线;通过调光(通过调光(DimmingDimming)端加)端加5V5V脉宽可调的矩形波可以方便的实现调光功能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;利用跳线用的接插件J3J3、J4J4可以方便的实现输出可以方便的实现输出(shch)(shch)电流由电流由350mA350mA变为变为700mA700mA(仅(仅J3J3插入短接)和插入短接)和1A1A(J3J3、J4 J4 全部插入短接);输出全部插入短接);输出(shch)(shch)接插件接插件J1J1用来接用来接HB LEDHB LED,可以将,可以将HB LEDHB
114、LED做在电路板上,并在做在电路板上,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 LEDHB LED电路电路板板 。第135页/共137页第一百三十六页,共138页。n n测试(csh)电路板与HB LED版的连接 第136页/共137页第一百三十七页,共138页。内容(nirng)总结会计学。这些器件都是MC34063的升级版芯片,在价格上与MC34063基本相同。与MC34063一样NCP3063和NCP3064在降压(jin y)工作状态时,输入电压范围可以在2.5V40V。-0.2+0.2。达林顿连接状态时饱和电压(ISW=1.0A,Pin1,8连接)。第三个问题是输出电流的检测问题。Rsense为输出电流检测电阻,其取值依据为:。调节ON/OFF端的占空比调节HB LED亮度的关系第一百三十八页,共138页。