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0431-81702023
LED
基于ZD832的通用AC输入无变压器 AC-DC恒流LED驱动器

摘 要 :ZD852是 一种 用于驱动 白光 或EGB串联 LED串的 高压 无 变压 器AC-DC恒流驱动 器Ic。它利 用 85125VAC180240VAC的通用输入电压操作 ,产生一个可达30mA的可编程恒定输 出电流,能为所有形 式 因数 的LED灯 和照 明 系统驱 动直 达 117个 串联 LED(@V=18v)

关键词:ZD832LED驱动器;通用Ac输入;无变压 器;可调光;过温度/过 电压保护

0 引言

目前 LED DC LED AC LED两 类 。 AC LED是韩 国首尔半导体在 前几年发明的 , 它不需要驱 动 电路 ,可像 电灯泡 一样 ,直接 由 110V220V的工频 电源来驱动。 目前被广为应用 的LEDDC LED,需用DC电源供电。如果使用 工频电源为DC LED供 电,必须经其进行AC-DC 转换 。AC-DC转换方案有数种,但无论是哪一种 24 收稿日期:2009-10-10 转换方案,都需使用工频或高频变压器和桥式整 流器 ,有 的还要使用一个 电感器 ,并且整个驱动 电路 比较复杂 ,使用元件较多。

Zywyn公司推 出ZD832全球 通用AC输入 AC-DC恒流LED驱动器IC,在应用 中无需6111变 压器、桥式整流器和 电感器,元件总量仅为610 个 ,则可以驱动几十个乃至100多个 串联在一起的 LED(@30mA),输出功率可达8W左右。

1 关于ZD832的一般介绍

1)       内部结构

ZD832芯片集成 了桥式整流器 、线性控制结 构体系以及功率MOSFET和保护 电路 ,

从而消除 了在应用时外部变压器、 电感器和桥式整流二极 管 的需要 。

2)封装及引脚功能

ZD832采用符合欧盟RoHS指令的20引脚热增 强的裸露TSSOP无铅绿色封装 ,引脚排列如 图1所示 ,各引脚功能见表 1

3)主要特点

(1)芯片集成了桥式整流器 、线性结构体系和 功率开关管 ,在应用 时无需外加桥式整流器 、变 压器 、电感器和功率MOSFET,使外加元件减少 N59个 。

(2)在引脚VAC+VAc一上 的AC输入可通 过 引脚VSEL选择 。若VSEL连接HVCCAC输 入为85125V;若VSEL~I脚悬 空,AC输入则为 180 240V

(3)当在引脚VAC+VAC~没有AC输入时 , 一 个85340VDC电压 可以从引脚HVCC输入。 在此情况下 ,从 引脚HVCCPGND应当连接一 个1gF250V的电容。

(4)LED电流从3mA30mA,可 以通过引脚 ISET上 的接地 电阻R ET(73733kQ)来编程 ,计 算公式为ILED=2200VRsE

(5)uu够驱动近百个正向压 降 =3133V ILED=1530mA的 串联 在 一 起 的 LED。若 一 18V,可 以驱动多达 117个相串联的LED

(6)提供PWM调光 和模 拟 电压调光控制 。在 引脚PWM施加一个50HZ5kHZPWM信号 , 可 以实 现数字PWM调 光 。引脚PWM同时提供 开 、关功能 。当引脚PWM为逻辑低 电平(“0”) 时 ,IC进入关闭模式;当引脚PWM为逻辑高电平 (“1”)时,IC则完全导通 。

如果通过一个电阻尺。 在引脚ISET施加一个 0125VDC电压 ,可以实现模拟电压调光 ,如 图2所示。随 电压增加 ,LED电流将减少,亮度则 变暗。

(7)提供过温度和过 电压保护。

2 基于ZD832LED串驱动电路

1)220V(±2)输入驱动78个 串联LED电路

220V(±2)AC输 入 驱 动 78个 正 向 电压 UF=33V(@30mA)的串联在一起 的LED电路如图3所示。串接在引脚VAC+(也可以是VAC)上 的1kQo5WNTC热敏 电阻 ,用于 限制启动 时因对输出电容C。 充电而产生的浪涌 电流。由 于LED电流IeED=30mA,电流限制 电阻值则为 : Rszr=2200V30mA=73kf~

ZD832引 脚 。 上 的 电压 Uou范 围为 330V,通常将其设定在720V的范围之内。如 果 U。 值较大,通常要连接一个 限制电阻R XT, 以保护 内部 的功率开 关管。如果 引脚 HVCC上 的电压为 U cc,串联LED的数量为N,则 : RExT=(【,Hvcc一Ⅳ ·【厂F— ouT) ED

22OVAC(±2)输入 时 ,在 Ic引脚 HVCC上 的 平均 DC电压 是 279V,若 选 择 UOUT=13V,可得 :REXI=(279V78·33V 13V)30mA=287f~

选撤 Exr=270f~

D订、的额定功率根据公式

PRExT = ED)‘RExT计算,即

PRExT=(30mA)·270Q=0243W ,选择 05W

2)220VAC(±2)输入驱动40个串联LED电路

4为输入 电压为220VAC(±2)带 电容降 压驱 动40个 串连在一起 的LED电路。 由于LED 的正 向 电压 U =33VLED串的总 电压 降为 40·33V=132V。如果在ZD832输入端(VAC) 不串接RC电路将220VAC输入降压 ,引脚HVCC 上的输 出电压达279V,如此高的 电压 来驱动4033V(@30mA)串联 在一起 的LED是不 适宜 的 。在引脚VAC一上 串联 一个 15~tF250V的 降压 电容 C 后 ,实 际输入 到IC引脚VAC+ VAC一上的AC电压变为 110V,因此引脚VSEL 应 当连 接 到HVCC。引脚 HVCC上 的平 均输 出 电压 约 为 150VAC,引脚 【,。uT上 的 电压 为 150V-132V=l8V,因此在引脚 oIIT上可以不加 限制 电阻。与 电容C 并联在一起的R 为泄放 电 阻,在关断电源后为C 放 电提供通路。

3)180-240VAC~入驱动两串相并联的L田电路

AC输入 电压 范 围为 I80240V、驱 动两 串相 并联 的LED电路 如 图5所示 。单颗LED U =315v(@15mA),每串含45LED,两串LED 总计90个 。

由 于 45 LE D 的 总 电 压 降 仅 为 315V·45=14175V,当ZD832AC输人 为 180240V时 ,必 须先利用 一个 15gF250V 的 电容 C 降压 ,再 施 加 到 IC的 两 个 输入 端 VAC+ VAC一。为 防止 在 输 出上 产 生 电压 波 动 ,加入 了 由150V的齐 纳二极 管 、尺 和晶 体管VT组 成 的稳压 电路 。在 IC引脚 HVCC上 的输 出 电压 是 l60220VDC,稳压器 输 出 电 压 Uo 150l60VDCIC引脚 UouT上 的电压 【厂OIT≤l60V—l4175V=l825V,故无需外 加 限制 电阻R ,驱 动 电路 中的输 出总 电流为 30mA(±6),接近 于恒 流 。齐 纳二 极管 选用BZG03C150TR(150V3W),晶体管VT选择 BVcEo=300350VIc,4=lA的器件 ,~H2N3439 NTE157NTE396

4)ZD832的并联应用

两 个 ZD832相 并 联 输 出 8W 驱 动 66 316V(@40mA)串联 在一 起 的LED电路 如 图 图5 180240VAC输 入 驱 动 2串相 并联 的LED电路 6所 示 。 A C输 入 电 压 范 围 是 200240V,由于RsFT=110kf~, 每 个 ZD832输 出 电流 为 20mA, 两个 ZD832并联后输 出总 电流为 40m A

3 结束语

ZD832无 需 外 加 变 压 器 , 电 感器 和桥式整 流器 ,仅需几个 元 件 ,在85240VAC输入下可以 驱动 8W左右的LED串 ,并且还能 提供PWM或模拟调光及过 热/过 电压 保护 。在 低功率LED照 明应 用 中 ,ZD832被业 界认 为 是一 种首 选驱动器IC