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 85~125VAC或180~240VAC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=1.8v)。
关键词:ZD832;LED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分 DC LED 和 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 110V/220V的工频 电源来驱动。 目前被广为应用 的LED是DC 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6~10 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 N5~9个 。
(2)在引脚VAC+和VAc一上
的AC输入可通
过 引脚VSEL选择 。若VSEL连接HVCC,AC输 入为85~125V;若VSEL~I脚悬 空,AC输入则为 180~ 240V 。
(3)当在引脚VAC+和VAC~没有AC输入时
, 一 个85~340V的DC电压 可以从引脚HVCC输入。 在此情况下 ,从 引脚HVCC到PGND应当连接一 个1gF/250V的电容。
(4)LED电流从3mA到30mA,可
以通过引脚 ISET上
的接地 电阻R ET(73~733kQ)来编程 ,计 算公式为ILED=2200V/RsE。
(5)uu够驱动近百个正向压
降 =3.1~3.3V、 ILED=15~30mA的
串联 在 一 起 的 LED。若 一 1.8V,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50HZ~5kHZ的PWM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 0~1.25V的DC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ZD832的LED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=3.3V(@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1kQ/o.5W的NTC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=2200V/30mA=73kf~。
ZD832引
脚 。 上 的 电压 Uou范 围为 3~30V,通常将其设定在7~20V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
在 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、=(279V一78·3.3V一 13V)/30mA=287f~
选撤 Exr=270f~。
尺D订、的额定功率根据公式
PRExT = ED)‘RExT计算,即
PRExT=(30mA)·270Q=0.243W ,选择 0.5W 。
2)220VAC(±2%)输入驱动40个串联LED电路
图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 =3.3V,LED串的总 电压 降为 40·3.3V=132V。如果在ZD832输入端(VAC一) 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40个3.3V(@30mA)串联 在一起 的LED是不 适宜 的 。在引脚VAC一上 串联 一个 1.5~tF/250V的 降压 电容 C 后 ,实 际输入 到IC引脚VAC+与 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 I80~240V、驱 动两 串相 并联 的LED电路 如 图5所示 。单颗LED的 U =3.15v(@15mA),每串含45个LED,两串LED 总计90个 。
由 于 45个 LE D 的 总 电 压 降 仅 为 3.15V·45=141.75V,当ZD832的AC输人 为 180~240V时 ,必 须先利用 一个 1.5gF/250V 的 电容 C 降压 ,再 施 加 到 IC的 两 个 输入 端 VAC+和 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 l60~220VDC,稳压器 输 出 电 压 Uo为 150~l60VDC,IC引脚 UouT上 的电压 【厂OI】T≤l60V—l41.75V=l8.25V,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BZG03一C150一TR(150V/3W),晶体管VT选择 BVcEo=300~350V、Ic,4=lA的器件 ,~H2N3439、 NTE157和NTE396。
4)ZD832的并联应用
两 个 ZD832相 并 联 输 出 8W 驱 动 66个 3.16V(@40mA)串联 在一 起 的LED电路 如 图 图5 180~240VAC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 200~240V,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85~240V的AC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。