故障安全型多芯片 LED 模块驱动器
出处:维库电子市场网 发布于:2024-08-26 16:28:21 | 309 次阅读
开发此的目的是提供一种高效且容错的主力产品,特别是针对由串联或串并联组合配置的中功率和高功率 LED 组成的集成 LED 模块。与由分立功率 LED 制成的固态灯不同,如果集成 LED 芯片在运行过程中因电气或热应力而出现开路、短路或漏电,则无法更换/维修任何故障 LED。电路可处理此类事故并隔离故障灯串,而不会对功率预算造成任何损失或影响其他正常工作的灯串。 所提出的设计理念采用一种技术,通过向 LED 灯串所连接的多个电流敏感精确注入参考电流 ( I B ),使并联驱动的 LED 灯串在指定的调节电流范围内工作,并相应地在正常和预期的电气故障(可能在其使用寿命期间发生)下调整其大小,从而在短路、漏电或开路情况下提供容错保护,防止 LED 灯串中的电流不平衡。与其他电路不同,该电路的简单性、成本效益和效率除了其独创性之外,还具有许多其他优势。

通过将 T5 与 T3 并联,每个电流中都加入了另一个功能。通常情况下,T5 保持关闭状态,直到漏极电压升至接近Vcc,在 R6 上产生足够的电压以驱动 T5 进入饱和状态,从而通过将栅极接地来使 MOSFET 断电。
R*的位置控制着 围绕 T1、T2 和 (R1+R*) 配置的电压控制 ( V CCS)中恒定电流 ( I B ) 的大小,并据此生成适当的V GS 来驱动 MOSFET,此外它还提供模拟电流调光功能。原理图中的Ref节点作为紧急关闭功能提供,通过施加接近Vcc 的电压来禁用所有灯串,将恒定电流 I B推 至零。I B 等于:
IB = (Vcc-Ve) /(R1+R* )
性能:对于给定的元件值,正常灯串电流已设定为 1A 左右。可以看出,最坏情况电流通常保持在 1A 左右,除非灯串电流降至几 mA 或在极端漏电、短路或开路条件下变得微不足道。对于给定的元件值, I B 可以在 0.4mA 至 1.4mA 之间变化。如果需要,可以通过适当减小检测电阻 R5 来增加灯串电流。LED 和功率 MOSFET 必须安装在合适的散热器/金属芯 PCB 上,以避免热失控。
防止短路:如果某一串中的任何 LED 发生短路,SSL 将继续正常工作,但是,如果整个串发生短路,MOSFET 漏极处的电位将升至 Vcc,在这种情况下,相应的 MOSFET 将被禁用,迫使漏极电流为零。
防止 LED 漏电:如果某一串中的任何 LED 出现漏电,它将继续正常工作,但是,如果整个串出现漏电,MOSFET 的漏极将升至 Vcc,在这种情况下 MOSFET 将被禁用,迫使漏极电流为零。
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