PT4115芯片在大功率LED恒流驱动设计中的应用解析

图4 PT4114 典型应用电路

对于PT4115 (见图4) 即可以应用于12~18 V 的交流,也可应用在8 V~30 V 的直流。因此,应用范围更加广泛。并且,驱动电路简单,所需元器件均价格低廉。适合批量、市场化。

3. 3 PT4115 恒流原理

保持采样端(CSN) 输入电压值为IC 内部设定值相对于VIN 电压值不变即可实现恒流。因为:

式中:

ILED ---流过L ED 的电流;

VCSN ---电压检测端电压;

RS ---电流采样电阻。

从式(1) 可见,只要保证采样端电压相对于输入端电压不变,就能使流过LED 的电流恒定。

3. 4 PT4115 调光措施

PT4115 采用PWM 调光措施,当DIM 引脚电压低于0. 3 V 时关断LED 电流,高于2. 5 V 时开启LED 电流。

PWM调光措施相对于传统的线性调光,不影响LED 的光效。PWM 调光的基本原理是保持LED 正向导通电流恒定,而通过控制电流导通和关断的时间比例,即控制每个周期电流导通的时间。PWM 调光的优势是LED 正向导通的电流一直是恒定的,LED的色度就不会像模拟调光一样会变化。PWM调光可以在精确控制LED 的亮度的同时,也保证LED 发光的色度。

线性调光是通过改变流过LED 的电流来调整光效的,流过LED 的电流的变化必然会影响LED 的色度。

因此,PWM调光相对传统的线性调光具有很大的进步。

3. 5 PT4115 频抖改善EMI 的原理

频率抖动技术(Frequency Jitter) 是一种从分散谐波干扰能量着手解决EMI 问题的新方法。频率抖动技术是指开关电源的工作频率并非固定不变,而是周期性地由窄带变为宽带的方式来降低EMI ,来减小电磁干扰的方法。

频率抖动技术通过扩展电源噪声频谱的方式降低了窄带EMI.对于可以抖动多少的振荡器频(fs) ,存在一些局限性。其中一些局限因素是开关损耗和磁路设计。为了将升压电感尽可能的保持较小,并将开关损耗保持在可控范围内,频率抖动应不超过基本频率的20 %至30 %.

3. 6 PT4115 的动态温度调节和过温保护

对于PT4115 具有动态温度调节的功能,并且,可以在此功能的基础上实现过温保护。

3. 6. 1 动态温度调节。

PT4115芯片在大功率LED恒流驱动设计中的应用解析

图5 动态温度调节原理图

从图5 中可见,DIM 端内部是一个1MΩ 的上拉电阻,连接到内部5V 电源上。DIM 端电压由内部上拉电阻和热敏电阻NTC 分压决定。从热敏电阻的特性可以知道,温度的变化会影响NTC 的阻值,进而影响DIM端电压,以实现PT4115 的动态温度调节。