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创新型智能数字LED驱动电怎样换led灯珠源介绍

统佳光电

英飞凌的数字节制方案基于自有的数字核CPU,联合强盛的功率半导体系体例造技能,将二者有机的集成在一路,立异了业界领先的数字LED驱动IC技能,此前已经经量产3款产物, XDPL8105, XDPL8220, ILD2111。XDPL8221 是英飞凌系列数字智能LED驱动IC中新成员,集成PFC以及反激节制器于一体,SO16窄体封装,具备恒流,恒压,限功率三种输出事情状况,自力的调光接口以及通信接口,极低的THD以及待机功耗,使其具备强盛的竞争力。

1.英飞凌数字节制器概述

英飞凌数字节制器观点如图1示, 内核嵌入式CPU是英飞凌自有数字核,功率变换节制减轻了CPU的负载,提高了体系效率。外围集成ADC转换器以及功率高压启动单位及驱动。完美的掩护功效也一并集成在内。

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图1 英飞凌数字节制器

2.XDPL8221 体系概述

典型的XDPL8221体系道理如图2所示,XDPL8221高度集成临界模式PFC以及原边节制准谐振反激节制器,年夜年夜削减了体系元器件数目。两级方案减小了输出纹波,降低了零丁一级对于设计余量的要求,进一步降低了成本。

XDPL8221集成THD优化算法,使患上体系具备很高的PF值以及很低的THD值。怪异的恒压,恒流,限功率节制模式自由切换,提供了极高的带载矫捷性,体系设计研发者可以最年夜限度的哄骗体系硬件能力。

芯片内的OTP单位存储体系的参数,例如输出电流,输出电压,最年夜输出功率,掩护模式等等。参数可以在研发阶段或者者量产产线长进行从头配置,这使患上用户在不更改硬件参数的环境下,天生差别的机种,到达真实的一个平台多机种的目的。

低待机功耗的需求在照明运用中愈来愈多,待机要求愈来愈低,XDPL8221低至100mW的待机功耗树立了行业的新标杆。

此外,内部以及外部的自顺应过温度掩护功效和其他的掩护功效一路守护着体系的安全靠得住。

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图2 XDPL8221典型体系

下面的章节将重要先容XDPL8221精准原边节制的道理,PF/THD优化的算法,调光机能,掩护功效,和怪异的及时通信功效。

2.1 XDPL8221原边节制道理及精度

XDPL8221原边节制的典型波形图如图3,体系经由过程检测反激变压器原边峰值电流来计较次级电流及过流掩护。经由过程检测辅助绕组的反射电压来计较次级电压,在退磁时间竣事时,经由过程侦测ZCD脚位的电压值便可算出此时输出电压值。在已经知输出电压以及电流的根蒂根基上,经由过程软件的算法实现限功率节制。

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图3 XDPL8221 原边节制道理

如图4所示为XDPL8221输出特征曲线, 在恒压段,此时电源事情在恒压区,输出电流按照负载状况需低于必然值。在恒流段,此时电源事情在恒流点上,输出电压需低于必然值,用来包管整个体led灯珠怎么焊接系的输出功率在节制规模内。 在限功率段,电压以及电流之乘积需小于或者等于设定的最年夜输出功率。在限功率模式下,其限功率的精度在2%之内。限功率模式运用比力合适驱动COB灯珠。

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图4 XDPL8221 输出特征曲线

2.2 XDPL8221 体系输入PF值以及THD 值

XDPL8221内部集成为了THD优化功效,使患上THD在整个输入电压规模内以及很宽的输出功率环境下都连结优异的THD机能。

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图5 THD优化算法及50W demoboard THD 测试成果

图5右所示为实测的THD曲线。从曲线可以看出,全电压输入状况下,在30%负载到100%负载规模内,THD都可以或许做到低于12%,同时也可以满意EN61000-3-2尺度要求。

2.3.XDPL8221 调光机能

XDPL8221 内部集成为了四种调光曲线,别离如图6示,重要分为线性调光以及曲线调光模式,每一种模式还可撑持正向调光或者者反向调光。最小调光电流对于应的最小PWM DUTY可以在软件界面里设置,同时最年夜调光电流对于应最年夜的PWM DUTY一样可以在软件里设置。XDPL8221撑持调光深度小于1%,撑持调灭功效,调灭设置的迟滞是可以在软件里设置的。

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图6 XDPL8221 调光曲线

图7为实测的调光曲线,调光深度<1%。并且带差别负载时,其调光曲线趋于一致。

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图7 XDPL8221 调光曲线测试

2.4 掩护功效

XDPL8221具有完美的掩护功效,可以或许实现AC输入电压过压欠压掩护,输出电压过欠压掩护,输出电流的平均电流及峰值电流的过流掩护;且具有外部温度掩护的专用脚位,用来做体系性的过温掩护。而且IC本体内部也有过温掩护机制,用来掩护IC自己。

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图8 自顺应温度掩护

图8所示为XDPL8221智能温度掩护曲线,在过温掩护时,会逐渐降低体系输出电流直到设定的最小电流,此时若温度掩护排除,输出电流会逐渐上升至最年夜事情电流;若此时温度掩护一直存在可是又不跨越最年夜过温点,体系会一直事情在最小输出电流状况。这类模式的过温掩护,极年夜的包管了灯的点亮时间。

2.5 及时通信功效

XDPL8221具有及时通信功效,经由过程IC的UART脚位,可实实际时节制输出电流或者者调光的亮度及整灯的开关节制,而且也可及时读取体系的事情状况,输出状况和异样掩护状况。该通信是接纳半双工的UART和谈,用8个比特的数据来实现通信功效。这类及时通信功效,可用于智能路灯或者者智能室表里照明运用,利便集中节制,智能报告请示每一盏灯的事情状况或者led灯珠3瓦品牌者曾经经呈现的异样掩护,利便后期的维护。

图9 及时通信软件界面

从图9的及时通信软件可以看出,可及时相识IC的事情状况,输入电压,输出电压电流和调光状况,而且也可经由过程软件来实行开关机动作或者者设置调光程度。

3. 通信及参数配置东西

英飞凌数字节制IC具备通信接口,可使用提供的接口板(interface board)将方针板以及PC毗连起来,用户可以按照现实需要随时自行修改参数,年夜年夜提高了体系设计的矫捷性,缩短了体系开发时间。

典型参数配置体系及界面如图10示。

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图10 参数配置体系典型设置及配置界面

在参数配置的软件里,无需客户研发工程师晓得软件编程,只需要晓得硬件设计就能够很好的使用这个配置软件。在配置软件里,需要工程师输入IC周边硬件参数信息和体系输入输出规格参数,然后把配置好的参数写入IC,就能够开机测试。

4 结论

本文描写了英飞凌数字节制IC的概况,及其针比照明运用要求开发的驱动芯片XDPL8221的梗概环境。今朝来讲,XDPL8221可以或许满意绝年夜大都智能照明对于节制芯片的要求。

5.参考文献

Infineon General Lighting brochure

XDPL8221 datasheet

XDPL8221 application note;

(作者:李纪明 陈杰)


标签:英飞凌LED驱动通讯功能

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