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新型LED驱动器集成电路HV9925的主要参数及功能

发布时间:2020-11-09 发布时间:
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HV9925是Supertex公司2006年推出的一款新型LED驱动器集成电路。其实质上是一个高输入电压的DC/DC转换器,市电 (85~264Vac)经全波整流及滤波后由HV9925来驱动串联的LED负载,也可以采用20~400V作为输入电压来驱动LED负载,所以它是一种 适合通用交流市电供电和极宽直流电压输入的LED驱动器。该驱动器其他特点:驱动高亮度白光LED 10~12个;驱动LED的电流可由外设的电阻值来设定,最大的驱动电流可达50mA;有使能端可控制驱动器的工作(高电平有效),并可以利用此端输入 PWM信号,用改变脉冲宽度来调节LED的亮度。该器件内部是一个固定关断时间的降压式DC/DC转换器,其开关管耐压达500V;内部有欠压锁存及过热 (大于140℃)保护;采用有散热垫的SO-8封装,提高散热效率;工作温度范围-40~+85℃。


HV9925驱动器主要用于交流市电供电的小功率白光LED照明灯,也可以用来驱动LED装饰灯,并可用于直流供电的LED驱动用。

引脚排列与功能

HV9925的引脚排列如图1所示。各引脚功能如下:1脚(RSENSE)外接电流检测电阻,用来设定驱动LED的电流;2脚(GND)是电源的负端,地;3脚(PWMD)为使能端,高电平有效,若此端输入PWM信号,可调节LED发光亮度,若不用调节亮度,此端接VDD端;4脚(VDD)为内部7.5V稳压电源的正端,给内部电路供电,此端需要接一个0.1μF的旁路电容器;5脚(NC)为空脚;6、7、8脚(Drain)内部功率MOSFET的漏极,也是内部7.5V稳压电源的输入端。

主要参数

HV9925的主要参数:输入直流电压20~400V;内部线性稳压电源输出电压VDD=7.5V;若VDD低于5.0V,输出锁存;工作电流300μA;内部功率MOSFET的耐压高于500V,其导通电阻RDS(ON)为100Ω;内部控制LED电流的比较器的阈值电压VTH=0.47V;PWM高电平信号电压大于2V(小于5V),低电平电压小于0.8V;管芯温度高于140℃时,过热保护电路使电路不工作。

典型应用电路

HV9925的典型应用电路如图2所示。驱动10个高亮度白光LED,设定LED的电流I0=20mA。在图2中,需要计算电感器L1、RSENSE。电路分成两部分:交流电整流和滤波电路及高压降压式DC/DC转换电路。

85~264V交流市电输入,经整流桥BR1或由4个1N4007组成的整流电路后成为直流电,并经CIN滤波形成较平滑的直流电压。

2 高压降压式DC/DC转换电路

全波整流及滤波后的电压经10个串接的LED后接电感L1输入HV9925的漏极,如图3所示(这是一个简化的内部结构图)。检测电流的RSENSE接在开关管的源极(S)。RSENSE上的电压(ILED×RSENSE)经300ns延迟电路输入电流检测比较器的同相端,其反相端接 0.47V基准电压,比较器的输出电压输入控制电路来控制开关管导通时间,使ILED达到设定电流。

L1及RSENSE的计算

L1的计算公式如下:

L1=V0×TOFF/△I0 (1)

式中,V0是串联LED的正向压降之和;TOFF是开关管关断时间,TOFF=10.5μs;△I0是纹波电流,可按30%I0来计算(即△I0=30%I0);I0是流过LED的电流,即I0=ILED。

本例中,白光LED的正向压降VF典型值为3.5V,则10个LED的正向压降之和为10×3.5V,即V0=35V。ILED设为20mA,则△I0=0.3×20=6mA。代入上式得:

L1 = 35V×10.5μs/6mA

=61.25μH (2)

取标准值68μH,电流大于60mA。

RSENSE的计算公式如下:

RSENSE=VTH/(I0+1/2△I0) (3)

式中,VTH为电流检测量的阈值电压,VTH=0.47V。现设定I0=20mA,1/2△I0=3mA,代入上式得:

RSENSE=0.47V/(20mA+3mA)

=20Ω (4)

其他元器件的选择

图2中的其他元件选择:输入电容C1选0.1μF/100V(也可以不用);D1采用快速恢复二极管,这里选UF=600V、1A、75ns的MUR160;CDD选用多层陶瓷电容,容量0.1μF/50V。


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