淺談高成本效益的RGB LED驅(qū)動(dòng)方案

LED應(yīng)用增長最快的領(lǐng)域之一是效果照明，也稱為建筑照明。效果照明可以選用RGB LED，這種LED采用三個(gè)芯片，每個(gè)芯片負(fù)責(zé)生成一種顏色的光（紅、綠和藍(lán)）。另一種生成不同顏色光的方法是采用紅、綠、藍(lán)單色LED，然后將這些LED光混合輸出。英飛凌提供適用于低功率、*率和高功率LED的LED驅(qū)動(dòng)器（圖1），以及用于控制LED模塊顏色的微控制器。

圖1：英飛凌提供適用于低功率、*率和高功率LED的LED驅(qū)動(dòng)器。

LED drivers for general lighting and industrial applications： 適用于普通照明和工業(yè)應(yīng)用的LED驅(qū)動(dòng)器；Supply voltage： 電源電壓；Ext. transistor： 外置晶體管；Ext. MOSFET： 外置MOSFET；LED drivers for low power LED： 適用于低功率LED的LED驅(qū)動(dòng)器；LED drivers for high power LED： 適用于高功率LED的LED驅(qū)動(dòng)器；LED drivers for 0.5W LED： 適用于0.5W LED的LED驅(qū)動(dòng)器；Offline LED driving solutions： 離線LED驅(qū)動(dòng)解決方案

對(duì)于低功率RGB LED，可以選用成本極低的BCR40x高邊線性LED驅(qū)動(dòng)器。利用微控制器生成的PWM信號(hào)可控制LED光的顏色。對(duì)于*率（0.5W）RGB LED或單色LED，全新的低邊LED驅(qū)動(dòng)器BCR321U和BCR421U是最理想的選擇。利用BCR321U可調(diào)節(jié)高達(dá)250mA的電流。這兩種型號(hào)的驅(qū)動(dòng)器都具備一個(gè)直接邏輯電平輸入端，可通過微控制器直接控制。

所有BCR型LED驅(qū)動(dòng)器都具備負(fù)熱系數(shù)，這意味著在溫度升高的情況下，電流將以0.2%/K的比率下降。BCR321U、BCR421U和BCR40xU等LED驅(qū)動(dòng)器都采用極小的SC-74封裝（2.9x2.5x1.1mm），功耗為1W，應(yīng)用電路電路圖如圖2所示。LED驅(qū)動(dòng)器BCR40xW甚至采用更小的SOT343封裝。BCR 320U/420U的應(yīng)用范圍包括：建筑LED照明；廣告槽型字；裝飾照明LED燈帶；冰箱和冰柜商業(yè)照明；應(yīng)急照明（臺(tái)階照明、出口指示燈等）；輪船、火車與飛機(jī)的內(nèi)部照明。

圖2：適用于*率LED的低成本LED驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用電路。

圖注：

Low cost LED drivers for medium power LED： 適用于*率LED的低成本LED驅(qū)動(dòng)器；

Application example：應(yīng)用范例；

Optional： 可選

對(duì)于低功率LED（有時(shí)包括*率LED）而言，目前仍常用的方法是偏壓電阻器。這種方法有很大的缺點(diǎn)，比如發(fā)出的光不均勻、縮短LED使用壽命等。作為其替代方法的開關(guān)模式驅(qū)動(dòng)器，無法滿足0.5W LED產(chǎn)品的價(jià)格要求，驅(qū)動(dòng)電路比較復(fù)雜。

全新的BCR321和BCR421 LED驅(qū)動(dòng)器經(jīng)過量身定制，可克服針對(duì)0.5W LED應(yīng)用的不足之處。性能成熟的BCR40x LED驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品組合是0.1W LED應(yīng)用的理想之選。所有型號(hào)的LED驅(qū)動(dòng)器都具備極低的成本、簡化的解決方案和較小的外形尺寸。

對(duì)于高功率LED而言， 開關(guān)模式驅(qū)動(dòng)器是最常用的LED驅(qū)動(dòng)器。英飛凌推出用于驅(qū)動(dòng)高功率LED的全新ILD4xxx降壓轉(zhuǎn)換器。具備350mA典型輸出電流的ILD4035經(jīng)過專門設(shè)計(jì)，可用于驅(qū)動(dòng)1W LED。對(duì)于3W以上LED而言，英飛凌推出輸出電流分別為1200mA和1800mA的ILD4120和ILD4180。

除高能效與過壓和過流保護(hù)等功能外，所有ILD型號(hào)器件還具備熱保護(hù)特性。當(dāng)結(jié)溫達(dá)到125°C時(shí)，輸出電流會(huì)大幅降低，從而確保LED具備較長的使用壽命。ILD4001是一個(gè)LED控制器，可與大電流的外置MOSFET（700mA至數(shù)安）結(jié)合使用。ILD4035 和 ILD4001都采用小型SC4封裝。

英飛凌推出適用于照明應(yīng)用的微控制器。除了可控制多通道LED燈或模塊，該微控制器還可為照明系統(tǒng)帶來更多價(jià)值，例如調(diào)光、燈溫控制、與照明網(wǎng)絡(luò)連接。與照明網(wǎng)絡(luò)連接能確保實(shí)現(xiàn)日光調(diào)節(jié)、運(yùn)動(dòng)控制開關(guān)、統(tǒng)一遠(yuǎn)程控制、HMI接口、維護(hù)監(jiān)控、燈驗(yàn)證等功能。

英飛凌XC800微控制器系列包含多種產(chǎn)品，可為照明系統(tǒng)帶來豐富特性（圖3）。這些照明應(yīng)用產(chǎn)品的主要特性是：48MHz捕獲比較單元（CCU6）生成4個(gè)PWM控制信號(hào)，與10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（高達(dá)8個(gè)通道）實(shí)現(xiàn)直接硬件連接；串行通信I/F包括UART、SPI、I2C；掉電模式導(dǎo)致典型功耗僅為2μA；DALI從協(xié)議棧；長使用壽命，產(chǎn)品針對(duì)抗高溫性而進(jìn)行過優(yōu)化。

圖3：英飛凌XC800微控制器系列包含多種產(chǎn)品，可為照明系統(tǒng)帶來豐富特性。

除快速精確控制多通道LED的產(chǎn)品之外，英飛凌還提供XC82x和 XC83x系列產(chǎn)品。這兩個(gè)系列的器件通過集成電容式觸控控制器，具備適用于感應(yīng)式觸摸輪等HMI接口的特性，比如全新XC822T。

除微控制器外，英飛凌還提供加速硬件和軟件開發(fā)的多種開發(fā)工具，從確?？焖?估ACD和CCU6等主要特性的USB入門級(jí)工具套件到可配置微控制器管腳的簡易套件，所有套件都具備完整的工具鏈。憑借全新的XC82x和XC83x系列，英飛凌將可推出基于Eclipse的免費(fèi)新工具鏈DAVE Bench。適用于照明解決方案的應(yīng)用套件目前正在開發(fā)當(dāng)中，以用于展示整個(gè)解決方案，包括微控制器、功率半導(dǎo)體和軟件。

編輯：jq