胡黎強，華潤矽威科技(上海)有限公司 y|ZJ-[qg  
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　　LED照明作為一種全新的照明技術(shù)，得到了全世界的關注，被譽為人類照明史上的第三次革命。與相對傳統(tǒng)的鹵素低壓照明相比，采用高亮度LED作為室內(nèi)裝飾燈、景觀照明、車載照明具有很多好處。高亮度LED能以更小的功率消耗提供更大的亮度，具有節(jié)能、環(huán)保、抗震、使用壽命長和快速接通的特點。 ~QXNOtVsN  
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　　LED亮度控制技術(shù) UHHe~L  
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　　LED的亮度由流過的電流決定，然而對于不同的LED，相同的電流對應的正向電壓卻不相同，表1列出了針對一個高亮度LED的典型正向電壓和驅(qū)動電流的相互關系。 =Ur/v'm  
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　　由于在不同的應用環(huán)境電源電壓不同，以及LED正向電壓的不同，為了確保LED最佳的性能和長久的工作壽命，就需要一個有效的恒流驅(qū)動電路，而不是傳統(tǒng)AC/DC或DC/DC的恒壓控制，通常采用一個電流檢測電阻反饋LED電流實現(xiàn)其恒流控制。在很多應用中，都需要對LED的亮度(輸出電流)進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)亮度一般有三種方法，一是通過調(diào)節(jié)電流檢測電阻大小實現(xiàn)調(diào)節(jié)電流，二是通過改變基準電壓(LED電流等于基準電壓除以電流檢測電阻)，三是脈沖寬度(PWM)調(diào)光。然而，前兩種方法(模擬調(diào)光)在改變LED亮度的時候無法保證LED的色度，如綠光LED的色度偏差隨電流變化的關系如圖1所示。 (fl2?d5+C  
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　　為了避免電流變化引起的色度偏差，脈沖寬度調(diào)光(PWM)是一種有效的方法，PWM調(diào)光是保持正向?qū)�通電流不變，通過控制電流導通和關斷的比例，從0%～100%的范圍調(diào)節(jié)亮度。比如，要控制LED亮度為33%，則在每個周期電流開通33%，模擬調(diào)光和PWM調(diào)光如圖2所示。 tfsG P]9$  
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　　為了避免眼睛能夠看到LED的導通和關斷，PWM調(diào)光的頻率要高于100Hz。高于100Hz，眼睛就會對導通和關斷時間進行平均，僅僅看到由PWM占空比決定的有效亮度。PWM調(diào)光的優(yōu)勢是LED正向?qū)�通的電流一直是恒定的，LED的色度就不會像模擬調(diào)光一樣會變化。PWM調(diào)光可以在精確控制LED的亮度的同時，也保證LED發(fā)光的色度。對于一定頻率的PWM調(diào)光，調(diào)光的范圍取決于LED電流從關斷到設定值的時間。比如，LED電流從關斷到設定值的時間為20ms，對于100Hz的PWM調(diào)光比計算如下。 L/shF}<  
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　　100Hz的PWM調(diào)光最小占空比為0.2%，調(diào)光比為500:1(0.2%～100%)，假如PWM調(diào)光頻率為1kHz，則調(diào)光比為50:1(2%～100%)。 *+iWB_  
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　　高亮度LED驅(qū)動方案 'del|"h!M  
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　　美國市場調(diào)研公司Strategies Unlimited預計，到2010年，高亮度LED市場將達到83億美元。面對如此誘人的市場，國外知名的電源管理芯片廠商如Linear Technology、National Semiconductor、Maxim、Zetex等都推出了一系列高亮度LED驅(qū)動方案。而國內(nèi)LED驅(qū)動領先的華潤矽威科技也推出了一系列高亮度LED驅(qū)動方案。比如華潤矽威科技最近推出的降壓型LED驅(qū)動芯片PT4115，該芯片在PT4105的基礎上把輸入電壓范圍擴大到8V～40V，輸出LED電流提高到1.2A，以適應快速發(fā)展的大功率LED市場。PT4115使用非常容易，典型應用如圖3所示，它只需要一個輸入電容、一個電感、一個二極管和一個采樣電阻，共四個外部元器件。 {3?g8e]zr  
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　　PT4115可以驅(qū)動多達7個串聯(lián)的LED，提供從1W～28W以上的輸出功率，效率高達97%，如圖4所示。由于外部電流檢測電阻的壓降僅為100mV，以及內(nèi)部0.4Ω的導通電阻，降低了芯片和系統(tǒng)的功耗，大幅提升了LED照明系統(tǒng)的效率，達到省電的效果。同時PT4115輸出LED的電流精度達±5%。 1}N5WBp  
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　　為了方便用戶有效的調(diào)光，PT4115可以接受PWM和模擬調(diào)光，特別需要指出的，PT4115極為快速的電流響應時間使得在100Hz PWM調(diào)光時的調(diào)光比高達5000:1(0.02%～100%)。圖5、圖6給出了PWM和模擬調(diào)光的特性曲線。 PR Y)hb;1  
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　　從圖7可以看出，PT4115電流設定時間僅為2ms。PT4115很寬的PWM調(diào)光頻率范圍使得客戶靈活的選擇以減小對系統(tǒng)的影響，比如選擇大于20kHz的PWM調(diào)光頻率就避開了對音頻的干擾。PT4115內(nèi)部的過溫保護以及通過DIM管腳外接熱敏電阻(NTC)檢測LED溫度，實現(xiàn)對LED的雙重的過溫保護，在MR16燈杯散熱不是很理想的環(huán)境下非常必要。另外，PT4115采用了抖動頻率技術(shù)降低EMI。 O32:j   
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