革新的线性恒流LED照明驱动方案

革新的线性恒流LED照明驱动方案

传统LED线性恒流方案的输入电压允许的可变范围仅为正负百分之十，且无法实现智能调光应用。针对上述问题，明微电子革新的推出了线性恒流单通道、可调光LED驱动芯片SM2083以及允许宽范围输入电压变化的双通道递进式恒流驱动芯片SM2086。

当LED灯具内部温度过高，会引起LED灯出现严重的光衰，降低LED使用寿命。SM2083以及SM2086等线性恒流驱动芯片都集成了温度补偿功能，当芯片内部结温超过一定温度（如110ºC）时，将会自动减小输出电流，以降低灯具内部温度。

一．SM2083单通道可调光LED恒流驱动芯片

SM2083是单通道可调光LED恒流驱动控制芯片，输出电流由外接Rext电阻设置为5mA~60mA，且输出电流不随芯片OUT端口电压而变化，芯片可通过DIM端口实现数字或者模拟调光功能，系统结构简单，外围元件极少，方案成本低。

在SM2083系统应用中增加一个人体传感器可实现人体感应灯系统应用，传感器接芯片DIM脚控制芯片工作状态，当传感器感应到有人接近，即输出高电平到DIM脚，芯片输出电流使LED开启；当传感器没有感应到人体时，则输出低电平到DIM脚，芯片关闭输出电流，LED灭。此“智能红外人体感应灯”实现了人来开灯，人走后熄灯。

同时通过调节R4的阻值可设定当传感器输出低电平时LED灯的亮度。设定百分比为：I_DIM*R4/ VREXT*100%，公式中I_DIM是DIM端口的上拉电流17uA；VREXT是VREXT脚基准电压0.6V。其最小百分比限制电压为0.15V(25%)，对应电阻设定调节范围为8.8K到35K。

SM2083智能红外人体感应方案

PCB设计时，当选用ESOP8封装时应在PCB板的芯片底部进行漏铜，将芯片底部的散热基岛与铝基板进行连接来进行散热，对灯珠个数的设计应综合考滤芯片散热与系统效率的关系保证系统的可靠性。

                  方案实物图和PCB板图

二．SM2086双通道递进式恒流驱动芯片：

针对传统线性LED恒流驱动方案无法实现宽输入电压的问题，明微电子推出了双通道递进式LED恒流驱动控制芯片SM2086，芯片采用专利的恒流设定和控制技术，输出电流由外接Rext电阻设置为5mA~60mA，且输出电流不随芯片OUT端口电压而变化，较好的恒流性能。适应较宽的输入电压范围（±20%），系统结构简单，外围元件极少，方案成本低。且SM2086亦可并联使用，其典型应用电路图如下图所示：

SM2086单片应用电路图

如上图所示，SM2086通过在一串灯中接入另一个恒流通道，来实现较宽输入电压的恒流功能。当电压低至较低电压时（如180V）由OUT1端口来完成对前面65个LED的恒流功能，当电压上升时输入电流会逐渐从IOUT1过渡到IOUT2，此时OUT1端口自动关闭；当电压达到220V时80个灯被完全点亮。当电压达到240V后，由于芯片自身的损耗加大，芯片进入过温保护模式，输出电流会减小达到降低整灯温度的目的。

     下图是采用SM2086实现的吸顶灯的实物图和PCB板图。

方案实物图、放大图、PCB板图

9W吸顶灯方案的典型参数如下：

当输入电压从160V变化到240V时，输出的电流及对应的输入功率变化如下表：

三．小结

SM2083、SM2086两款革新性的线性LED恒流驱动芯片，电路简单，易于设计，可广泛应用于人体感应、红外、声控等多种智能调光或宽输入LED照明场合。同时，如果输入电压变化不大的场合，仍推荐采用SM2082的恒流驱动方案，如果需要提高高功率因数的场合，推荐采用SM2087，当然SM2086也可以用于高功率因数的场合，只是THD会比SM2087的低。

另外，由于线性没有涉及“开关电源”的 及 瞬变过程，因此，无EMC干扰问题，被尊称为绿色恒流电源。由于无变压器、电感等元件，易于与LED珠合封。随着LED封装技术的发展和COB技术的逐渐成熟，IC与LED灯合封在一个陶瓷基板支架上的HV-COB-LED已成为LED发展的重要趋势。