LED路灯方案设计与发展参考

我们有好几家客人,都在做LED路灯,有一些客人已批量生产!
客人都会要求:
功率因数:0.95以上
效率:85%以上

朱先生或者丁先生在此谈谈7527方案在LED路灯方案上的应用吧.

我司的高功率因数恒流源试制也非常顺利

谢谢兄弟抬举!

几个问题向高手请教
1,led灯的选择
在路灯应用上,流明/日亚/cree/scc等是否有质的区别?

2,led功率的选择
采用1W/3W/5W?或者更多的集成LED

3,led传接数量的选择
串接led数量的总Vf值多少为合适?<30V? <60V?不限?

4,光学组件的选择
灯杯?透镜?

5,灯体结构的选择
电源内置?电源外置?

6,LED驱动的选择
若干个小功率电源?一个大功率?

作为LED路灯(隧道灯)的生产商,你对哪个配件的质量最不放心?

兄弟:你高!

采用IRS2541 的全电压输入(90VAC-265VAC)LED 驱动

第一部分:基本介绍

这个应用笔记描述了一个运用IRS2541 LED 驱动IC 的全电压输入(90-265VAC)LED 驱动.IRS2541 是一个高压,高频,降压控制器,提供恒流LED 电流调节.他结合了连续模式,延时滞环降压调节器,直接控制平均负载电流,通过运用准确的片内电压差参考.LED 要求驱动具有高温下恒流控制,输入电压和制造变化以及调光能力和适当的故障保护等特定性能.IRS2541 就是明确具有以上要求的IC.

此应用笔记遵循LED 厂商的指导方针串联连接LED ,因为:

1)典型的LED I-V 曲线很陡.二极管压降的小变化意味电流的大变化.因为LED 亮度会随着电流呈线性变化,因此电压的小变化引起LED 亮度的急剧变化.因此,如果驱动电路控制了流到LED 电流而非LED 上的电压,就会达到LED 亮度更稳定的控制.IRS2541 就这样操作.

2)电压误差,温度依赖性和LEDs 本身所具有的负温度系数,当LED 并联时,均流是一个挑战.当两个二极管并联其中一个高温略高,此二极管将流过更多的电流,使它变的更热.最终,热的二极管热到一定程度,它流过大部分电流而过早失效.此外,不同的温度和电压降使LEDs 的亮度不同.不同的电压降会导致不平均的电流.串联LEDs 提供一个可能的解决方案因为串联LEDs 比并联LEDs 可以更平均的用到电流.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/60/63961197992734.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

几个问题向高手请教
1,led灯的选择
在路灯应用上,流明/日亚/cree/scc等是否有质的区别?
答:没有本质的区别,采用哪一家的LED我相信都会设计出优秀的路灯.CREE国际领先的芯片技术、实惠的价格、国内惠州封装,相信会更好的服务于国内企业.


2,led功率的选择
采用1W/3W/5W?或者更多的集成LED
答:1W单位LED市场应用数量最大,光效、散热技术发展最为成熟.相信今后使用1W或1W多芯片封装模组为主.


3,led传接数量的选择
串接led数量的总Vf值多少为合适?<30V? <60V?不限?
答:如果没有认证及国家强制性标准,应该是不限制的.现在不采用高电压LED串接驱动是目前技术还达不到,相信未来1年后会解决这个问题.


4,光学组件的选择
灯杯?透镜?
答:结构性灯杯会是主流.透镜在装饰射灯上面使用,有美观和改善光学效果;但是在路灯上面使用会造成较多的光衰,意义不大.


5,灯体结构的选择
电源内置?电源外置?
答:单芯片解决调压恒流驱动内置电源肯定是方向.目前采用开光电源供电,二次恒流效率不高,为了解决散热问题才会有内、外置的纷争!这种方式很快会得到解决.


6,LED驱动的选择
若干个小功率电源?一个大功率?
答:相信30W以下为一个单位,3组既可以做到100W,基本会满足今后LED路灯及家用照明的需要.


作为LED路灯(隧道灯)的生产商,你对哪个配件的质量最不放心?
答:目前关键是驱动电源.   照度、光衰、散热等参数,48小时就可以测试完毕,但是恒流电源能将LED维持多久,寿命是你和大家最关心的了.

谢谢文工!

采用IRS2541 的全电压输入(90VAC-265VAC)LED 驱动


IRF2541经典点评1—可全程监控检测LED恒流:

IRF2541是比较适合设计路灯的一款IC,看上去有点复杂,仔细分析发现每颗器件都有它的巧妙之处!

MOSFET在高电位切换,充放电过程都可以受到监控.与HV9910相比充放电原理是一样的,不一样的地方是HV9910 MOSFET在低电位电流切换,MOSFET关闭后CS得不到检测信号,是靠延时开关再检测,再关闭过程得不到很好的监控.

从下图我们可以看到,IRF2541的上电和放电过程,红色线段是IC上电电流过程,当R10电阻上的反馈电压经R7送到IFB将要超过500mV时,HO送出对应VS的负脉冲关闭Q1;储能放电过程开始,按绿色线段所示,L2和C9储存能量经过LED→R10→D11形成放电回路,当R10电阻上的反馈电压经R7送到IFB将要低于500mV时,HO送出对应VS的正脉冲开启Q1,周而复始.

开启关闭时间会根据输入电压与负载的不同自动适应而改变,不会因输入电压的波动影响到LED电流,也不会因负载LED数量多少影响线路参数.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/60/63961198085024.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

采用IRS2541 的全电压输入(90VAC-265VAC)LED 驱动

第二部分:电路描述

这个应用笔记将描述一个用IRS2541 LED IC设计的90-265 VAC LED驱动. 电路是用220 VAC输入,此设计可驱动6 到12 个串联LEDs. 最大电流是 700mA.

LED驱动电路采用具有延时滞环降压控制器的IR 公司IRS2541 LED驱动IC,精确控制LED电流.

在正常工作情况下,输出电流通过IFB脚调节,IFB脚电压 为500mV.这个反馈和内部高精度电压差参考相比较,这个芯片拴牢了HO输出, 就象所需要的,控制电流.

在正常工作条件下,如果VIFB低于VIFBTH, HO开通,负载会收到来自母线电压的电流.同时储存能量在L1和COUT输出级, 当VIFB增加时.一旦VIFB穿过VIFBTH, HO 关闭,电感和输出电容释放存储的能量到负载,VIFB 降低.当VIFB再次穿过VIFBTH, 在延迟t_HO_on后,HO开通.

呵呵!!
你更高!!

学习中

学习中

采用IRS2541 的全电压输入(90VAC-265VAC)LED 驱动

IRF2541经典点评2—输出过压保护

线路R2、R3、C5、 D7组成IRF2541超压保护线路.此线路设计保护是60V,具体电压可以随线路需要合适选取R2与R3分压阻值,当ENN脚2.5V高电平时,IC将进入保护状态.

在开路情况下,开关仍然发生,HO和LO交替输出,不管是输出电压嵌位或者看门狗.在这种情况下,并非通过反馈脚调节电流,输出电压将通过使能脚松散调节.瞬时和开关过程如图30上的正极输出.输出电压和IFB之间信号形状的不同,是由于嵌位电容CEN.重复的峰值可以通过简单地增长电容尺寸减少.如果VBUS明显大于所期望的输出的嵌位电压, 输出电压将成为VBUS的函数.这是因为芯片固有的延迟时间(t_LO_on,t_LO_off,t_HO_on,和t_HO_off)和最小HO开通时间.如果负载断开,输出将被限制在嵌位电压.如果母线电压增加,嵌位电压成比例变化.这并不是问题,开路嵌位是安全特性,是为了减少负载应力,
断开和重新连接无需关闭电源.

R2和R3电阻组成输出电压分压器,进入稳压二极管D7的阴极.当正常电压超出时,二极管导通,灌入使能脚.分压网络产生至少2.5V的电压高于稳压值,芯片将进入无效状态.CEN电容仅用于滤波和减缓正极输出端的瞬态/开关.嵌位输出电压可以通过下列分析决定.

D7已经被选择为7.5V稳压二极管.R3为390Ω提供C5低阻抗充电路径.它也用来嵌位输出电压在60V,远大于预先定的最大负载电压,不会造成任何错误关闭,也在输出级额定100V规范内.
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采用IRS2541 的全电压输入(90VAC-265VAC)LED 驱动

IRF2541经典点评3 — 光敏线路及功率减半线路

在路灯设计线路当中,客户会要求白天有自动关闭功能,可以按线路中间增加光敏电阻,在白天光线照射下电阻分压迫使ENN端口停止工作.R2、R、R3按实际需要选择数值,其它的参数不变.

在路灯设计线路当中,有些客户需要在半夜某时将路灯照度减低一半,降低能耗.可按线路增加定时器,到时间输出50%占空比讯号即可功率减半,频率大概几十K就好.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/60/63961198228388.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

学习了,讲的很详细,谢了,希望继续.

“50W与250W灯具比节能”是一篇好文章!我跟著者素不相识,但我仍感到是篇好文章.其好在:
1、在这论坛上第一次提出了敢于拿50W的LED灯去与250W的钠灯比较;当然能不能比过是另说的了,但大方向是对的.我们做LED路灯的目的就是要淘汰钠灯.这是时代的宣言,尽管当前的LED路灯还存在着这样那样的缺点,但最终是要去替代钠灯的.如果我们连这点都看不清,我们这一大帮人在那里啃子啃子瞎干什么?
2、文章提出了一条思路,虽说具体数据不一定全对,但也不一定全错.对我们从事开发LED路灯的各位多少是有点帮助的.
3、从跟贴的各位来看,有赞同的,也有反对的,两方面意见都有,这在论坛上完全是很正常的事.而且我们的论坛除了不欢迎相互谩骂、讽刺挖苦、打击别人抬高自己等不良风气外,对这些学术上的争论应该是提倡和欢迎的.
    文先生当了版主了,我在此先祝贺你荣升为版主,这些年为这LED专版的诞生费了很多心血.但对你提出的不欢迎“50W与250W灯具比节能”此类文章的贴子还是有以上看法.希望版主能公正地运用手中的权力,不要把这论坛搞成“一言堂”.
    至于广告我觉得是否要一概的否定?例如以前那个论坛上你也做过不少广告,我还是挺喜欢看的.喜欢看广告的原因是我根本没时间去看广告专栏,而且那里的广告好象都很陈旧.当然如果象有的广告贴子又臭又长,满处贴,我也不喜欢看的.

ok,说的有道理.

采用IRS2541 的全电压输入(90VAC-265VAC)LED 驱动

第三部分:器件选择

IRS2541的频率是自由运行并可以通过快速响应输入和输出电压的变化维持电流调节.该器件不需要外部器件来设置频率.而频率是由L2和COUT,以及输入输出电压和负载电流决定的.

频率选择需在系统效率,电流控制调节,尺寸和成本之间折中选择.频率越 高,尺寸越小,L2和COUT的成本就越低,纹波越高,FET开关损失越高,随 VBUS电压的提高,成为设计主要考虑的因素,因为器件应力越高,越难控制输出电流.

为了维持很小的滞环电流调节,L2和COUT需要足够大来保持在t_HO_on时负载上的电流,避免负载电流下降过多,低于要求的电流值.输入电压对频率有重要的影响,电感值在低输入电压时对降低频率具有重要的影响.负载电流变化随电感值下降而增加,即使超过输入输出电压范围.

输出电容可以同时使用以获得目标频率和电流控制精度.电容值减少整个输入电压范围的频率.一个4.7μF的小电容对减少频率有很大影响.电流调节也可以通过输出电容来改进.COUT是增加输出级储存能量的基础,也就意味着它可以增加提供电流的时间.因此,通过降低负载的di/dt瞬变,有效降低频率.有COUT电容,电感器电流不再和负载中一样.电感电流仍然有一个完美的三角形状,在那里负载能在电流中看到基本相同的趋势,但所有锐角都会变圆,峰值减小.

选择L2和COUT是为了它们存储足够的能量,保持电流控制精确同时,在 t_HO_on期间提高能量给负载.一个更低的L2值将需要更大的COUT值.如果电感值特别小(100uH以下数量级),COUT电容需要几百微法以上的数量级,以保持好的电流调节.另外,如果电感较小,电流纹波将相当大,用电解电容时,缩短了电容的寿命.

由于这些因素,选择一个470μH电感器和一个33μF输出电容.有470μH电感器的电流纹波相对很小,因此,电路板在低电流级别时可以用或不用输出电容.

文子的想法可能是这样,他希望这贴尽量出现更专业的技术交流.那些给外行看的就没有必要出现在这里了.

比如“50W与250W灯具比节能”,可以说,里面很多数据都是建立在一个非常理想的LED灯具基础上跟传统灯具的比较.虽然是长贴,但真正敢针对LED灯具最薄弱环节提出质疑的则没什么.譬如:该灯具的驱动电源实际工作在多高的温度下?在这个温度下,该电源寿命如何?质量稳定性如何?现在拍胸口说自己电源工作3-5年没问题的,到底有几个人在3-5年前就开始应用在工程上?(强化老化测试出来的数据就先别说吧)

又比如“LED有10万小时寿命”,实在不知道这种言论在本论坛存在有何具体意义.各位是否还记得当初CD淘汰磁带的时候也是号称无损读取,可以使用百万次,现在呢,虽然我们知道CD也会坏,但确实寿命比磁带好多了.LED也一样的道理,10万小时寿命这样的言论各位回去跟自己客户说说也就罢了.真要在这里喊,不如把你的供货合同加上一条“我司LED灯具在实际工程应用上可正常工作10万小时光衰不超过XX”来得实在.

这里没有任何针对或者反驳楼上kin的意思,只是跟论坛上其他人一样,希望技术论坛上尽量少出现一些浮夸风

顶!我也是很反感吹牛、说大话的.

高的没人答得上来

楼主讲的很精彩,受教!想问问楼主是否实际用过IRS2541?实际性能如何?最多能带几颗LED,谢谢!

可以做到20W.

好方案啊,值得关注.

**此帖已被管理员删除**

NCP1216 优点:线路简单500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/60/819051198992780.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

有这驱动的资料吗?有就发到我的邮箱里,rubo_1983@163.com,我是做LED灯驱动的,谢谢.

请把相关资料发给我:cxt436339@163.com,正在寻找这类方案.谢谢!

有些朋友在设计路灯时对非隔离直接驱动信心不足,选择了开关电源隔离供电再二次恒流的方案,目前有公司量产采用较为成熟的IC有,国半的LM3402和美信的MAX16821.LM3402是内置MOSFET单颗IC驱动10多颗LED,按实际需要多组驱动应用,另外的帖子有详细介绍,这里就不在多说;MAX16821是外置MOS管,也可以驱动10多颗LED应用.

MAX16821所具有的独特的创新型驱动器架构可实现HB LED的共阳极配置,有助于实现真正高效的热管理,降低系统集成和安装的成本.

MAX16821具有独特的引脚配置能力,可以将器件配置为同步buck或同步boost模式.同步buck以及同步boost模式可以使LED驱动器工作在非常高的效率下,可满足照明以及应急照明系统这类尤为注重功耗的大功率应用.

宽的开关频率(125kH至1.5MHz)允许小尺寸电感和滤波电容用于空间异常紧凑的设备中.对于需要多个驱动器的系统,MAX16821还具有180°相位延迟的时钟输出,可控制另一个错相工作的LED驱动器.这一方案可降低LED电流纹波,从而降低输入和输出滤波电容的尺寸和成本.

MAX16821工作在5.4V至28V的工作电压,并且内置0.03V的LED电流检测电压,可实现最低的功耗(还可提供其他电流检测电压版本).其他功能还包括可编程打嗝模式、过压保护、反向限流以及输出使能等.MAX16821工作在-40℃至+125℃的汽车级温度范围,采用带裸焊盘的微型、无铅、5mm×5mm×0.8mm、28引脚TQFN封装.

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