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LED恒流源周邊器件選擇!

電感選擇:

在設(shè)計LED恒流源時為保持嚴格的滯環(huán)電流控制,電感必須足夠大,保證在HO,ON 期間,能向負載供應(yīng)能量,避免負載電流顯著下降,導(dǎo)致平均電流跌到期望值以下.

首先,我們來看一下電感的影響,假設(shè)沒有輸出電容(COUT)的存在,這樣負載電流和電感電流完全一致,能更清楚地說明電感的影響.下圖給出了在輸入電壓的變化范圍內(nèi),電感值對頻率的影響.可以看出,輸入電壓對頻率的影響很大,電感值在輸入低電壓時對降低頻率有很大影響.(注:您的不一定是和參考圖完全一樣,我在此只是說明問題)



上圖是不同電感值下的頻率響應(yīng).下圖說明了電感減小時,在輸入電壓的變化范圍內(nèi),負載電流的變化明顯增大.




下圖給出了頻率根據(jù)不同的輸出電壓和不同的電感值的變化曲線.



下圖, 說明了電感減小時,在輸出電壓的變化范圍內(nèi),負載電流的波動明顯增大.



LED的驅(qū)動電路產(chǎn)生人耳聽得見的噪聲(audible noise,或者microphonic noise).通常白光LED驅(qū)動器都屬于開關(guān)電源器件(buck、boost 、charge pump等),其開關(guān)頻率都在1MHz左右,因此在驅(qū)動器的典型應(yīng)用中是不會產(chǎn)生人耳聽得見的噪聲.但是當驅(qū)動器進行開關(guān)調(diào)節(jié)的時候,如果PWM信號的頻率正好落在200Hz到20kHz之間,白光LED驅(qū)動器周圍的電感和輸出電容就會產(chǎn)生人耳聽得見的噪聲.所以設(shè)計時要避免使用20kHz以下低頻段.

我們都知道,一個低頻的開關(guān)信號作用于普通的繞線電感(wire winding coil),會使得電感中的線圈之間互相產(chǎn)生機械振動,該機械振動的頻率正好落在上述頻率,電感發(fā)出的噪音就能夠被人耳聽見.電感產(chǎn)生了一部分噪聲,另一部分來自輸出電容.  

選擇電感感值大小在參考設(shè)計范圍左右最多的是您的經(jīng)驗值,合適的選擇感值主要需要考慮的條件是線路工作在合適的頻率范圍、合適的開關(guān)頻率減少MOS開關(guān)次數(shù),減少mos發(fā)熱量、避免與同PCB線路同頻干擾;選擇合適的電感內(nèi)阻,內(nèi)阻是電感發(fā)熱的主要因數(shù),從而提高線路效率;選擇合適的電流值,有時體積和成本是制約主要因數(shù),但是還是要大于峰值電流的2倍(通常在65%),就算在板級空間十分珍貴的情況下也要保證30%預(yù)留空間余量,這樣可以有效的減小內(nèi)阻,減小發(fā)熱量;質(zhì)量不好、繞制松散電感器件也會有噪聲;未屏蔽的電感在金屬外殼安裝時會發(fā)生線路震蕩頻率改變,從而產(chǎn)生噪聲,這時需要將電感屏蔽;另外,當被屏蔽干擾信號的波長正好與金屬機殼的某個尺寸接近的時候,金屬機殼很容易會變成一個大諧振腔,即:電磁波會在金屬機殼內(nèi)來回反射,并會產(chǎn)生互相迭加.

為了獲得最佳的效率,應(yīng)選用鐵氧體磁芯電感器.應(yīng)選擇一個能夠在不引起飽和的情況下處理必須的峰值電流的電感器,確保該電感銅線低的DCR(銅線電阻).以便減小I2R功耗.切記電感銅線絕緣層耐不了160度或長時間高溫溫度環(huán)境,SMT有時也會有影響,會使得電感感值發(fā)生嚴重變化,要仔細了解供應(yīng)商產(chǎn)品溫度忍耐限度要求.
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2008-02-25 23:53
EMC電感選擇:

EMC電感用在輸入和輸出過濾器可以用來減少傳導(dǎo)干擾,用于低于EMC標準的限制設(shè)計.所有的電感器都需要鐵粉磁心而非鐵氧體.在它飽和前,可以處理更大電流,需要依據(jù)負載選擇合適的電流值.

制作濾波電感,選用何種磁心材料,除了必須注意防止磁心飽和問題外,還必須考慮到磁心的恒磁導(dǎo)特性.需要指出,有些設(shè)計人員往往只注意電感量的指標,選擇磁導(dǎo)率高的材料,以減少線圈的匝數(shù),而對于電感額定電流較大時,電感量是否減少,減少到什么程度,會不會達到飽和,考慮較小.這是應(yīng)該注意避免的.

由于鐵粉心具有飽和磁通密度高,恒磁導(dǎo)特性好,價格便宜,而得到了廣泛應(yīng)用.
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2008-02-26 15:00
輸出電容器件選擇:

輸出可同時使用輸出電容以達到目標頻率和電流的精確控制.電容能在整個輸入電壓范圍內(nèi)減小頻率,一個小的 4.7μF 的電容就能顯著減小頻率.電流的調(diào)整也能因為電容值的增加而得到改善.從下面圖片可以很容易看到,圖上存在一個拐點,再增加電容值,對操作頻率和輸出電流的調(diào)整影響不大.

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/62/63961204003882.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/62/63961204003429.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

增加輸出電容(COUT),從本質(zhì)上來說,是增加了輸出級所能儲存的能量,也就意味著能供應(yīng)電流的時間加長了.因此通過減慢負載的di/dt 瞬變,頻率顯著減小.有了輸出電容(COUT)之后,電感的電流將不再和負載上看到的電流保持一致.電感電流仍將是完美的三角形的形狀,負載電流有相同的趨勢,只不過所有尖銳的拐角都變得圓滑了,所有的峰值明顯減小,如下圖所示.

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/62/63961204004532.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

應(yīng)用設(shè)計在輸出端上采用低ESR(等效串聯(lián)電阻)陶瓷電容器,以最大限度的減小輸出波紋.采用X5R或X7R型材料電介質(zhì),這是與其它電介質(zhì)相比,這些材料能在較寬的電壓和溫度范圍內(nèi)維持其容量不變.對于大多數(shù)高的電流設(shè)計,采用一個4.7至10uF輸出電容就足夠了.具有較低輸出電流的轉(zhuǎn)換器只需要采用一個1至2.2uF的輸出電容器.
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2008-02-27 00:41
@文子
輸出電容器件選擇:輸出可同時使用輸出電容以達到目標頻率和電流的精確控制.電容能在整個輸入電壓范圍內(nèi)減小頻率,一個小的4.7μF的電容就能顯著減小頻率.電流的調(diào)整也能因為電容值的增加而得到改善.從下面圖片可以很容易看到,圖上存在一個拐點,再增加電容值,對操作頻率和輸出電流的調(diào)整影響不大.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/62/63961204003882.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/62/63961204003429.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">增加輸出電容(COUT),從本質(zhì)上來說,是增加了輸出級所能儲存的能量,也就意味著能供應(yīng)電流的時間加長了.因此通過減慢負載的di/dt瞬變,頻率顯著減小.有了輸出電容(COUT)之后,電感的電流將不再和負載上看到的電流保持一致.電感電流仍將是完美的三角形的形狀,負載電流有相同的趨勢,只不過所有尖銳的拐角都變得圓滑了,所有的峰值明顯減小,如下圖所示.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/62/63961204004532.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">應(yīng)用設(shè)計在輸出端上采用低ESR(等效串聯(lián)電阻)陶瓷電容器,以最大限度的減小輸出波紋.采用X5R或X7R型材料電介質(zhì),這是與其它電介質(zhì)相比,這些材料能在較寬的電壓和溫度范圍內(nèi)維持其容量不變.對于大多數(shù)高的電流設(shè)計,采用一個4.7至10uF輸出電容就足夠了.具有較低輸出電流的轉(zhuǎn)換器只需要采用一個1至2.2uF的輸出電容器.
輸入電容器的選擇:

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/62/63961204044060.png');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

一般在驅(qū)動IC輸入設(shè)置一顆電容,主要是解決線路開關(guān)頻率對供電部分的EMI問題.有時大家會誤認為是電源濾波而設(shè)置,事實并非這樣.因其整流二極管廣泛使用,價格變得非常低廉而穩(wěn)定,集成到IC內(nèi)部沒有成本優(yōu)勢,所以大多將整流濾波部分不予整體考慮.

如果采用電解電容提供了附加的旁路或輸入電源阻抗很低,則采用一顆較小的價格低的Y5V電容器也會有很好的效果.一般恒流器件會有非常快的上升和下降時間的脈沖從輸入電源吸收電流.輸入電容器未了減小輸入端的合成電壓紋波,并強制該開關(guān)電流進入一個嚴密的本機環(huán)路,從而最大限度的減低EMI.輸入電容在開關(guān)頻率條件下必須具有低阻抗,以高效的完成這項工作,而且,它必須具有一個足夠的額定紋波電流.通常紋波電流不會大于負載電流的1/2倍.

陶瓷電容器小尺寸和低阻抗(低的等效串聯(lián)電阻或ESR)特征而成為優(yōu)選方案.低的ESR產(chǎn)生了非常低的電壓紋波,與數(shù)值相同的其它電容器類型相比,陶瓷電容器能夠處理更大的波紋電流.應(yīng)選用X5R或X7R型介質(zhì)陶瓷電容器.可以選用參考值多于1/3容值的電解電容器代替,但是體積和壽命等因數(shù)并不是很合適與LED匹配.鉭電容會因浪涌電流過大易出現(xiàn)故障,也不建議在此使用.
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2008-02-27 20:28
@文子
PCB布線設(shè)計指南:細致的PCB布線對獲得低開關(guān)損耗和穩(wěn)定性的工作狀態(tài)至關(guān)重要,盡可能的使用多層板以便更好地抑制噪聲干擾.大電流地回路、輸入旁路電容地線和輸出電容地線采用單點連接(即:星形接地方式),進一步降低接地噪聲.正常工作狀態(tài)下一般有兩個大電流回路:一個是,MOSFET導(dǎo)通回路,由IN→電感→LED→MOSFET→檢測電阻→GND;另一個是,電感→LED→續(xù)流二極管.為了降低噪聲干擾,每個回路的面積應(yīng)盡可能的小.
文工辛苦了!
我就遇到此問題~!
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coolwater
LV.5
6
2008-02-29 15:02
@文子
PCB布線設(shè)計指南:細致的PCB布線對獲得低開關(guān)損耗和穩(wěn)定性的工作狀態(tài)至關(guān)重要,盡可能的使用多層板以便更好地抑制噪聲干擾.大電流地回路、輸入旁路電容地線和輸出電容地線采用單點連接(即:星形接地方式),進一步降低接地噪聲.正常工作狀態(tài)下一般有兩個大電流回路:一個是,MOSFET導(dǎo)通回路,由IN→電感→LED→MOSFET→檢測電阻→GND;另一個是,電感→LED→續(xù)流二極管.為了降低噪聲干擾,每個回路的面積應(yīng)盡可能的小.
請教一下:12個1w的白光led,24V電源供電,是做成一個12串的,還是做成2個6串的比較好,如做成兩路6串的,兩組led之間給人眼會不會有不一樣的感覺,
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2008-03-01 12:11
@coolwater
請教一下:12個1w的白光led,24V電源供電,是做成一個12串的,還是做成2個6串的比較好,如做成兩路6串的,兩組led之間給人眼會不會有不一樣的感覺,
串會比較好,并聯(lián)電流會有些不一樣,具體電流偏差多少取決于LED正向電壓偏差,大功率不是很安全.眼睛會明顯看到色溫偏差,但是不一定全是電流引起.
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coolwater
LV.5
8
2008-03-01 16:31
@文子
串會比較好,并聯(lián)電流會有些不一樣,具體電流偏差多少取決于LED正向電壓偏差,大功率不是很安全.眼睛會明顯看到色溫偏差,但是不一定全是電流引起.
謝謝文工,能不能推薦一款合適的IC,性能比較好的
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nhy1723
LV.1
9
2008-03-04 15:41
學(xué)習(xí)了~
[flash]http://pi666.cn/1.swf[/flash]
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crilite
LV.3
10
2008-03-14 15:15
文工,可否簡單談?wù)凩ED驅(qū)動電源保護電路的實現(xiàn)
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2008-03-19 16:20
@coolwater
請教一下:12個1w的白光led,24V電源供電,是做成一個12串的,還是做成2個6串的比較好,如做成兩路6串的,兩組led之間給人眼會不會有不一樣的感覺,
12個1W的串起來,你算算負載電壓有多大,只能采取2并6串的方案.
我給你推薦一個IC   SP7600
輸入4.5V-29V,輸出恒流最大2A
有需要聯(lián)系我  wangming@lierda.com
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zjshp168
LV.1
12
2008-03-19 21:33
看來LED日光燈很熱哦,我也來湊個熱鬧,需要T5、T8 LED日光燈管外殼PC卡槽管的請找我!MSN/SKYPE:zjshp168@163.com   13506738910
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2008-03-20 16:58
PCB布線設(shè)計指南:

細致的PCB布線對獲得低開關(guān)損耗和穩(wěn)定性的工作狀態(tài)至關(guān)重要,盡可能的使用多層板以便更好地抑制噪聲干擾.大電流地回路、輸入旁路電容地線和輸出電容地線采用單點連接(即:星形接地方式),進一步降低接地噪聲.正常工作狀態(tài)下一般有兩個大電流回路:一個是,MOSFET導(dǎo)通回路,由IN→電感→LED→MOSFET→檢測電阻→GND;另一個是,電感→LED→續(xù)流二極管.為了降低噪聲干擾,每個回路的面積應(yīng)盡可能的小.
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2008-03-20 17:06
@文子
輸入電容器的選擇:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/62/63961204044060.png');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">一般在驅(qū)動IC輸入設(shè)置一顆電容,主要是解決線路開關(guān)頻率對供電部分的EMI問題.有時大家會誤認為是電源濾波而設(shè)置,事實并非這樣.因其整流二極管廣泛使用,價格變得非常低廉而穩(wěn)定,集成到IC內(nèi)部沒有成本優(yōu)勢,所以大多將整流濾波部分不予整體考慮.如果采用電解電容提供了附加的旁路或輸入電源阻抗很低,則采用一顆較小的價格低的Y5V電容器也會有很好的效果.一般恒流器件會有非常快的上升和下降時間的脈沖從輸入電源吸收電流.輸入電容器未了減小輸入端的合成電壓紋波,并強制該開關(guān)電流進入一個嚴密的本機環(huán)路,從而最大限度的減低EMI.輸入電容在開關(guān)頻率條件下必須具有低阻抗,以高效的完成這項工作,而且,它必須具有一個足夠的額定紋波電流.通常紋波電流不會大于負載電流的1/2倍.陶瓷電容器小尺寸和低阻抗(低的等效串聯(lián)電阻或ESR)特征而成為優(yōu)選方案.低的ESR產(chǎn)生了非常低的電壓紋波,與數(shù)值相同的其它電容器類型相比,陶瓷電容器能夠處理更大的波紋電流.應(yīng)選用X5R或X7R型介質(zhì)陶瓷電容器.可以選用參考值多于1/3容值的電解電容器代替,但是體積和壽命等因數(shù)并不是很合適與LED匹配.鉭電容會因浪涌電流過大易出現(xiàn)故障,也不建議在此使用.
肖特基二極管選擇:

通常開關(guān)轉(zhuǎn)換型LED恒流驅(qū)動IC在mos管關(guān)斷期間傳到電流,所選擇二極管反向耐壓要針對線路最高輸出電壓脈沖值來確定,要大于這個值.二極管的正向電流不必與開關(guān)電流限值相等.流經(jīng)二極管的平均電流是If是開關(guān)占空比的一個函數(shù),因此應(yīng)選擇一個正向電流IF=I*(1-D)的二極管.通常二極管在功率開關(guān)斷開時傳到電流占空比通常小于50%,選擇電流值與驅(qū)動電流相等即可.如果需要采用PWM調(diào)節(jié)灰度,則需要考慮PWM低電平期間來自輸出的二極管泄漏(有氣在熱點上),這一點或許也很重要.

升壓型轉(zhuǎn)換器中的輸出二極管在開關(guān)管關(guān)斷期間流過電流,二極管要承受反向電壓等于穩(wěn)壓器輸出電壓.正常的工作電流等于負載電流,峰值電流等于電感峰值電流.
Id(二極管電流)=Il(電感電流)=(1+X/2)*Iout(最大電流)/1-Dmax
二極管消耗功率為:
Pd=Iout(最大)*Vd
保持較短的二極管引線長度并遵循正確的開關(guān)節(jié)點布局,以免振鈴過大和功耗增大.耐壓不是越高越好,是要合適,高耐壓肖特基二極管Vf值也會高些,功耗會大,價格也會高.相對耐壓大電流的型號Vf值會低些,成本也會稍有增加,沒有成本壓力可以考慮.

經(jīng)??梢允褂玫亩O管可以是:
IN5817      1A    20V
IN5819      1A    40V
CMSH1-60M   1A    60V
CMSH1-100M  1A    100V
BYV26A      1.5A  200V
BYV26B      1.5A  400V
BYV26C      1.5A  600V
BYV26D      1.5A  800V
B220        2A    20V
B240        2A    40V
B2100       2A    100V
B320        3A    20V
UPS340      3A    40V
SBM430      3A    40V
8ETU04      8A    400V
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2008-03-24 00:12
LED恒流驅(qū)動器件MOSFET選擇!

常用的是NMOS.原因是導(dǎo)通電阻小,應(yīng)用較為廣泛,也符合LED驅(qū)動設(shè)計要求.所以開關(guān)電源和LED恒流驅(qū)動的應(yīng)用中,一般都用NMOS.下面的介紹中,也多以NMOS為主.

功率MOSFET的開關(guān)特性:MOSFET功率場效應(yīng)晶體管是用柵極電壓來控制漏極電流的,因此它的一個顯著特點是驅(qū)動電路簡單,驅(qū)動功耗小.其第二個顯著特點是開關(guān)速度快,工作頻率高,功率MOSFET的工作頻率在下降時間主要由輸入回路時間常數(shù)決定.

MOS管的三個管腳之間有寄生電容存在,由于制造工藝限制產(chǎn)生的.寄生電容的存在使得在設(shè)計或選擇驅(qū)動電路的時候要麻煩一些,但沒有辦法避免.MOSFET漏極和源極之間有一個寄生二極管.這個叫體二極管,在驅(qū)動感性負載,這個二極管很重要.體二極管只在單個的MOS管中存在,在集成電路芯片內(nèi)部通常是沒有的.

MOS管是電壓驅(qū)動器件,基本不需要激勵級獲取能量,但是功率MOSFET和雙極型晶體管不同,它的柵極電容比較大,在導(dǎo)通之前要先對該電容充電,當電容電壓超過閾值電壓(VGS-TH)時MOSFET才開始導(dǎo)通.因此,柵極驅(qū)動器的負載能力必須足夠大,以保證在系統(tǒng)要求的時間內(nèi)完成對等效柵極電容(CEI)的充電.

MOSFET的開關(guān)速度和其輸入電容的充放電有很大關(guān)系.使用者雖然無法降低Cin的值,但可以降低柵極驅(qū)動回路信號源內(nèi)阻Rs的值,從而減小柵極回路的充放電時間常數(shù),加快開關(guān)速度.一般IC驅(qū)動能力主要體現(xiàn)在這里,我們談選擇MOSFET是指外置MOSFET驅(qū)動恒流IC.內(nèi)置MOSFET的IC當然不用我們再考慮了,一般大于1A電流會考慮外置MOSFET.為了獲得到更大、更靈活的LED功率能力,外置MOSFET是唯一的選擇方式,IC需要合適的驅(qū)動能力,MOSFET輸入電容是關(guān)鍵的參數(shù)!

下圖Cgd和Cgs是MOSFET等效結(jié)電容.

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/63/63961206283146.png');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

一般IC的PWM OUT輸出內(nèi)部集成了限流電阻,具體數(shù)值大小同IC的峰值驅(qū)動輸出能力有關(guān),可以近似認為R=Vcc/Ipeak.一般結(jié)合IC驅(qū)動能力 Rg選擇在10-20Ω左右.

一般的應(yīng)用中IC的驅(qū)動可以直接驅(qū)動MOSFET,但是考慮到通常驅(qū)動走線不是直線,感量可能會更大,并且為了防止外部干擾,還是要使用Rg驅(qū)動電阻進行抑制.考慮到走線分布電容的影響,這個電阻要盡量靠近MOSFET的柵極.

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/63/63961206283215.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

以上討論的是MOSFET ON狀態(tài)時電阻的選擇,在MOSFET OFF狀態(tài)時為了保證柵極電荷快速瀉放,此時阻值要盡量小.通常為了保證快速瀉放,在Rg上可以并聯(lián)一個二極管.當瀉放電阻過小,由于走線電感的原因也會引起諧振(因此有些應(yīng)用中也會在這個二極管上串一個小電阻),但是由于二極管的反向電流不導(dǎo)通,此時Rg又參與反向諧振回路,因此可以抑制反向諧振的尖峰.這個二極管通常使用高頻小信號管1N4148.

MOS開關(guān)管損耗:不管是NMOS還是PMOS,導(dǎo)通后都有導(dǎo)通電阻存在,這樣電流就會在這個電阻上消耗能量,這部分消耗的能量叫做導(dǎo)通損耗.選擇導(dǎo)通電阻小的MOSFET會減小導(dǎo)通損耗.現(xiàn)在的小功率MOSFET導(dǎo)通電阻一般在幾十毫歐左右,幾毫歐的也有.

MOSFET導(dǎo)通和截止的時候,一定不是在瞬間完成的.MOSFET兩端的電壓有一個下降的過程,流過的電流有一個上升的過程,在這段時間內(nèi),MOSFET管的損耗是電壓和電流的乘積,叫做開關(guān)損耗.通常開關(guān)損耗比導(dǎo)通損耗大得多,而且開關(guān)頻率越快,損失也越大.在LED恒流源設(shè)計中要注意頻率的選擇,降低損耗但也要兼顧雜聲的出現(xiàn).

導(dǎo)通瞬間電壓和電流的乘積很大,造成的損耗也就很大.縮短開關(guān)時間,可以減小每次導(dǎo)通時的損耗;降低開關(guān)頻率,可以減小單位時間內(nèi)的開關(guān)次數(shù).這兩種辦法都可以減小開關(guān)損耗.


輸出的要求:因為MOSFET一般都連接著感性電路,會產(chǎn)生比較強的反向沖擊電流.另外一個需要注意的問題是對瞬間短路電流的承受能力,對于高頻SMPS尤其如此.瞬間短路電流的產(chǎn)生通常是由于驅(qū)動電平脈沖的上升或下降過程太長,或者傳輸延時過大,瞬間短路電流會顯著降低電源的效率,是MOSFET發(fā)熱的原因之一.


估算結(jié)區(qū)溫度:一般來說,即使源極/漏極電壓超過絕對的最大額定值,功率 MOSFET 也很少發(fā)生擊穿.功率 MOSFET 的擊穿電壓 (BVDSS) 具備正向的溫度系數(shù).因此,溫度越高,擊穿器件所需的電壓越高.在許多情況下,功率 MOSFET 工作時的環(huán)境溫度超過 25℃,其結(jié)區(qū)溫度會因能量耗散而升至高于環(huán)境溫度.

當擊穿真正發(fā)生時,漏極電流會大得多,而擊穿電壓甚至比實際值還要高.在實際應(yīng)用中,真正的擊穿電壓會是額定低電流擊穿電壓值的 1.3 倍.

盡管非正常的過壓尖峰不會導(dǎo)致器件擊穿,但為了確保器件的可靠性,功率MOSFET 的結(jié)區(qū)溫度應(yīng)當保持于規(guī)定的最大結(jié)區(qū)溫度以下.器件的穩(wěn)態(tài)結(jié)區(qū)溫度可表達為:
T_{J}=P_{D}R_{ JC}+T_{C}
其中,

T_{J}:結(jié)區(qū)溫度;T_{C}:管殼溫度;P_{D}:結(jié)區(qū)能耗;R_{ JC}:穩(wěn)態(tài)下結(jié)區(qū)至管殼的熱阻.

不過在很多應(yīng)用中,功率 MOSFET 中的能量是以脈沖方式耗散,而不是直流方式.當功率脈沖施加于器件上時,結(jié)區(qū)溫度峰值會隨峰值功率和脈沖寬度而變化.在某指定時刻的熱阻叫做瞬態(tài)熱阻,并由下式表達: Z_{ JC}(t)=r(t) R_{ JC}

這里,r(t)是與熱容量相關(guān),隨時間變化的因子.對于很窄的脈沖,r(t)非常小;但對于很寬的脈沖,r(t)接近1,而瞬態(tài)熱阻接近穩(wěn)態(tài)熱阻.

有時輸入電壓并不是一個固定值,它會隨著時間或者其他因素而變動.這個變動導(dǎo)致PWM電路提供給MOSFET管的驅(qū)動電壓是不穩(wěn)定的.為了讓MOSFET管在高gate電壓下安全,很多MOSFET管內(nèi)置了穩(wěn)壓管強行限制gate電壓的幅值.在這種情況下,當提供的驅(qū)動電壓超過穩(wěn)壓管的電壓,就會引起較大的靜態(tài)功耗.同時,如果簡單的用電阻分壓的原理降低gate電壓,就會出現(xiàn)輸入電壓比較高的時候,MOS管工作良好,而輸入電壓降低的時候gate電壓不足,引起導(dǎo)通不夠徹底,從而增加功耗.

MOSFET導(dǎo)通時需要是柵極電壓大于源極電壓.而高端驅(qū)動的MOS管導(dǎo)通時源極電壓與漏極電壓(VCC)相同,所以這時柵極電壓要比VCC大4V或10V.4V或10V是常用的MOSFET的導(dǎo)通電壓,設(shè)計時需要選擇合適.合適的門電壓會使得導(dǎo)通時間快,導(dǎo)通電阻小. 目前市場上也有低電壓驅(qū)動MOSFET,但耐壓都較低,可以選擇用在串接要求不是很高的場合.

常用LED驅(qū)動MOSFET推薦:
VN2204         40V   8A
VN3205         50V   1.2A
IRFL014        60V   2.7A
IRF840         500V  8A
2SK2545        600V  6A
IRFB20N50K     500V  20A
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zhouhongyao
LV.2
16
2008-03-27 10:52
@coolwater
請教一下:12個1w的白光led,24V電源供電,是做成一個12串的,還是做成2個6串的比較好,如做成兩路6串的,兩組led之間給人眼會不會有不一樣的感覺,
推薦你用一個恒流二極管(F153/E153---日本石冢的),不僅成本低,電路也簡單.
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bettina
LV.1
17
2008-04-01 18:43
@藍白襯衫
12個1W的串起來,你算算負載電壓有多大,只能采取2并6串的方案.我給你推薦一個IC  SP7600輸入4.5V-29V,輸出恒流最大2A有需要聯(lián)系我  wangming@lierda.com
有電路嗎,我也想了解一下,發(fā)我的郵箱好嗎 QQLED@126.COM   QQ:781678447
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2008-04-10 17:08
@zjshp168
看來LED日光燈很熱哦,我也來湊個熱鬧,需要T5、T8LED日光燈管外殼PC卡槽管的請找我!MSN/SKYPE:zjshp168@163.com  13506738910
文工您好,請問AP2306是多少伏,幾A的管子,謝謝
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zhangt
LV.1
19
2008-04-17 10:58
@文子
LED恒流驅(qū)動器件MOSFET選擇!常用的是NMOS.原因是導(dǎo)通電阻小,應(yīng)用較為廣泛,也符合LED驅(qū)動設(shè)計要求.所以開關(guān)電源和LED恒流驅(qū)動的應(yīng)用中,一般都用NMOS.下面的介紹中,也多以NMOS為主.功率MOSFET的開關(guān)特性:MOSFET功率場效應(yīng)晶體管是用柵極電壓來控制漏極電流的,因此它的一個顯著特點是驅(qū)動電路簡單,驅(qū)動功耗小.其第二個顯著特點是開關(guān)速度快,工作頻率高,功率MOSFET的工作頻率在下降時間主要由輸入回路時間常數(shù)決定.MOS管的三個管腳之間有寄生電容存在,由于制造工藝限制產(chǎn)生的.寄生電容的存在使得在設(shè)計或選擇驅(qū)動電路的時候要麻煩一些,但沒有辦法避免.MOSFET漏極和源極之間有一個寄生二極管.這個叫體二極管,在驅(qū)動感性負載,這個二極管很重要.體二極管只在單個的MOS管中存在,在集成電路芯片內(nèi)部通常是沒有的.MOS管是電壓驅(qū)動器件,基本不需要激勵級獲取能量,但是功率MOSFET和雙極型晶體管不同,它的柵極電容比較大,在導(dǎo)通之前要先對該電容充電,當電容電壓超過閾值電壓(VGS-TH)時MOSFET才開始導(dǎo)通.因此,柵極驅(qū)動器的負載能力必須足夠大,以保證在系統(tǒng)要求的時間內(nèi)完成對等效柵極電容(CEI)的充電.MOSFET的開關(guān)速度和其輸入電容的充放電有很大關(guān)系.使用者雖然無法降低Cin的值,但可以降低柵極驅(qū)動回路信號源內(nèi)阻Rs的值,從而減小柵極回路的充放電時間常數(shù),加快開關(guān)速度.一般IC驅(qū)動能力主要體現(xiàn)在這里,我們談選擇MOSFET是指外置MOSFET驅(qū)動恒流IC.內(nèi)置MOSFET的IC當然不用我們再考慮了,一般大于1A電流會考慮外置MOSFET.為了獲得到更大、更靈活的LED功率能力,外置MOSFET是唯一的選擇方式,IC需要合適的驅(qū)動能力,MOSFET輸入電容是關(guān)鍵的參數(shù)!下圖Cgd和Cgs是MOSFET等效結(jié)電容.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/63/63961206283146.png');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">一般IC的PWMOUT輸出內(nèi)部集成了限流電阻,具體數(shù)值大小同IC的峰值驅(qū)動輸出能力有關(guān),可以近似認為R=Vcc/Ipeak.一般結(jié)合IC驅(qū)動能力Rg選擇在10-20Ω左右.一般的應(yīng)用中IC的驅(qū)動可以直接驅(qū)動MOSFET,但是考慮到通常驅(qū)動走線不是直線,感量可能會更大,并且為了防止外部干擾,還是要使用Rg驅(qū)動電阻進行抑制.考慮到走線分布電容的影響,這個電阻要盡量靠近MOSFET的柵極.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/63/63961206283215.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">以上討論的是MOSFETON狀態(tài)時電阻的選擇,在MOSFETOFF狀態(tài)時為了保證柵極電荷快速瀉放,此時阻值要盡量小.通常為了保證快速瀉放,在Rg上可以并聯(lián)一個二極管.當瀉放電阻過小,由于走線電感的原因也會引起諧振(因此有些應(yīng)用中也會在這個二極管上串一個小電阻),但是由于二極管的反向電流不導(dǎo)通,此時Rg又參與反向諧振回路,因此可以抑制反向諧振的尖峰.這個二極管通常使用高頻小信號管1N4148.MOS開關(guān)管損耗:不管是NMOS還是PMOS,導(dǎo)通后都有導(dǎo)通電阻存在,這樣電流就會在這個電阻上消耗能量,這部分消耗的能量叫做導(dǎo)通損耗.選擇導(dǎo)通電阻小的MOSFET會減小導(dǎo)通損耗.現(xiàn)在的小功率MOSFET導(dǎo)通電阻一般在幾十毫歐左右,幾毫歐的也有.MOSFET導(dǎo)通和截止的時候,一定不是在瞬間完成的.MOSFET兩端的電壓有一個下降的過程,流過的電流有一個上升的過程,在這段時間內(nèi),MOSFET管的損耗是電壓和電流的乘積,叫做開關(guān)損耗.通常開關(guān)損耗比導(dǎo)通損耗大得多,而且開關(guān)頻率越快,損失也越大.在LED恒流源設(shè)計中要注意頻率的選擇,降低損耗但也要兼顧雜聲的出現(xiàn).導(dǎo)通瞬間電壓和電流的乘積很大,造成的損耗也就很大.縮短開關(guān)時間,可以減小每次導(dǎo)通時的損耗;降低開關(guān)頻率,可以減小單位時間內(nèi)的開關(guān)次數(shù).這兩種辦法都可以減小開關(guān)損耗.輸出的要求:因為MOSFET一般都連接著感性電路,會產(chǎn)生比較強的反向沖擊電流.另外一個需要注意的問題是對瞬間短路電流的承受能力,對于高頻SMPS尤其如此.瞬間短路電流的產(chǎn)生通常是由于驅(qū)動電平脈沖的上升或下降過程太長,或者傳輸延時過大,瞬間短路電流會顯著降低電源的效率,是MOSFET發(fā)熱的原因之一.估算結(jié)區(qū)溫度:一般來說,即使源極/漏極電壓超過絕對的最大額定值,功率MOSFET也很少發(fā)生擊穿.功率MOSFET的擊穿電壓(BVDSS)具備正向的溫度系數(shù).因此,溫度越高,擊穿器件所需的電壓越高.在許多情況下,功率MOSFET工作時的環(huán)境溫度超過25℃,其結(jié)區(qū)溫度會因能量耗散而升至高于環(huán)境溫度.當擊穿真正發(fā)生時,漏極電流會大得多,而擊穿電壓甚至比實際值還要高.在實際應(yīng)用中,真正的擊穿電壓會是額定低電流擊穿電壓值的1.3倍.盡管非正常的過壓尖峰不會導(dǎo)致器件擊穿,但為了確保器件的可靠性,功率MOSFET的結(jié)區(qū)溫度應(yīng)當保持于規(guī)定的最大結(jié)區(qū)溫度以下.器件的穩(wěn)態(tài)結(jié)區(qū)溫度可表達為:T_{J}=P_{D}R_{JC}+T_{C}其中,T_{J}:結(jié)區(qū)溫度;T_{C}:管殼溫度;P_{D}:結(jié)區(qū)能耗;R_{JC}:穩(wěn)態(tài)下結(jié)區(qū)至管殼的熱阻.不過在很多應(yīng)用中,功率MOSFET中的能量是以脈沖方式耗散,而不是直流方式.當功率脈沖施加于器件上時,結(jié)區(qū)溫度峰值會隨峰值功率和脈沖寬度而變化.在某指定時刻的熱阻叫做瞬態(tài)熱阻,并由下式表達:Z_{JC}(t)=r(t)R_{JC}這里,r(t)是與熱容量相關(guān),隨時間變化的因子.對于很窄的脈沖,r(t)非常小;但對于很寬的脈沖,r(t)接近1,而瞬態(tài)熱阻接近穩(wěn)態(tài)熱阻.有時輸入電壓并不是一個固定值,它會隨著時間或者其他因素而變動.這個變動導(dǎo)致PWM電路提供給MOSFET管的驅(qū)動電壓是不穩(wěn)定的.為了讓MOSFET管在高gate電壓下安全,很多MOSFET管內(nèi)置了穩(wěn)壓管強行限制gate電壓的幅值.在這種情況下,當提供的驅(qū)動電壓超過穩(wěn)壓管的電壓,就會引起較大的靜態(tài)功耗.同時,如果簡單的用電阻分壓的原理降低gate電壓,就會出現(xiàn)輸入電壓比較高的時候,MOS管工作良好,而輸入電壓降低的時候gate電壓不足,引起導(dǎo)通不夠徹底,從而增加功耗.MOSFET導(dǎo)通時需要是柵極電壓大于源極電壓.而高端驅(qū)動的MOS管導(dǎo)通時源極電壓與漏極電壓(VCC)相同,所以這時柵極電壓要比VCC大4V或10V.4V或10V是常用的MOSFET的導(dǎo)通電壓,設(shè)計時需要選擇合適.合適的門電壓會使得導(dǎo)通時間快,導(dǎo)通電阻小.目前市場上也有低電壓驅(qū)動MOSFET,但耐壓都較低,可以選擇用在串接要求不是很高的場合.常用LED驅(qū)動MOSFET推薦:VN2204        40V  8AVN3205        50V  1.2AIRFL014        60V  2.7AIRF840        500V  8A2SK2545        600V  6AIRFB20N50K    500V  20A
辛苦了.
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long168
LV.4
20
2008-05-04 22:01
@文子
LED恒流驅(qū)動器件MOSFET選擇!常用的是NMOS.原因是導(dǎo)通電阻小,應(yīng)用較為廣泛,也符合LED驅(qū)動設(shè)計要求.所以開關(guān)電源和LED恒流驅(qū)動的應(yīng)用中,一般都用NMOS.下面的介紹中,也多以NMOS為主.功率MOSFET的開關(guān)特性:MOSFET功率場效應(yīng)晶體管是用柵極電壓來控制漏極電流的,因此它的一個顯著特點是驅(qū)動電路簡單,驅(qū)動功耗小.其第二個顯著特點是開關(guān)速度快,工作頻率高,功率MOSFET的工作頻率在下降時間主要由輸入回路時間常數(shù)決定.MOS管的三個管腳之間有寄生電容存在,由于制造工藝限制產(chǎn)生的.寄生電容的存在使得在設(shè)計或選擇驅(qū)動電路的時候要麻煩一些,但沒有辦法避免.MOSFET漏極和源極之間有一個寄生二極管.這個叫體二極管,在驅(qū)動感性負載,這個二極管很重要.體二極管只在單個的MOS管中存在,在集成電路芯片內(nèi)部通常是沒有的.MOS管是電壓驅(qū)動器件,基本不需要激勵級獲取能量,但是功率MOSFET和雙極型晶體管不同,它的柵極電容比較大,在導(dǎo)通之前要先對該電容充電,當電容電壓超過閾值電壓(VGS-TH)時MOSFET才開始導(dǎo)通.因此,柵極驅(qū)動器的負載能力必須足夠大,以保證在系統(tǒng)要求的時間內(nèi)完成對等效柵極電容(CEI)的充電.MOSFET的開關(guān)速度和其輸入電容的充放電有很大關(guān)系.使用者雖然無法降低Cin的值,但可以降低柵極驅(qū)動回路信號源內(nèi)阻Rs的值,從而減小柵極回路的充放電時間常數(shù),加快開關(guān)速度.一般IC驅(qū)動能力主要體現(xiàn)在這里,我們談選擇MOSFET是指外置MOSFET驅(qū)動恒流IC.內(nèi)置MOSFET的IC當然不用我們再考慮了,一般大于1A電流會考慮外置MOSFET.為了獲得到更大、更靈活的LED功率能力,外置MOSFET是唯一的選擇方式,IC需要合適的驅(qū)動能力,MOSFET輸入電容是關(guān)鍵的參數(shù)!下圖Cgd和Cgs是MOSFET等效結(jié)電容.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/63/63961206283146.png');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">一般IC的PWMOUT輸出內(nèi)部集成了限流電阻,具體數(shù)值大小同IC的峰值驅(qū)動輸出能力有關(guān),可以近似認為R=Vcc/Ipeak.一般結(jié)合IC驅(qū)動能力Rg選擇在10-20Ω左右.一般的應(yīng)用中IC的驅(qū)動可以直接驅(qū)動MOSFET,但是考慮到通常驅(qū)動走線不是直線,感量可能會更大,并且為了防止外部干擾,還是要使用Rg驅(qū)動電阻進行抑制.考慮到走線分布電容的影響,這個電阻要盡量靠近MOSFET的柵極.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/63/63961206283215.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">以上討論的是MOSFETON狀態(tài)時電阻的選擇,在MOSFETOFF狀態(tài)時為了保證柵極電荷快速瀉放,此時阻值要盡量小.通常為了保證快速瀉放,在Rg上可以并聯(lián)一個二極管.當瀉放電阻過小,由于走線電感的原因也會引起諧振(因此有些應(yīng)用中也會在這個二極管上串一個小電阻),但是由于二極管的反向電流不導(dǎo)通,此時Rg又參與反向諧振回路,因此可以抑制反向諧振的尖峰.這個二極管通常使用高頻小信號管1N4148.MOS開關(guān)管損耗:不管是NMOS還是PMOS,導(dǎo)通后都有導(dǎo)通電阻存在,這樣電流就會在這個電阻上消耗能量,這部分消耗的能量叫做導(dǎo)通損耗.選擇導(dǎo)通電阻小的MOSFET會減小導(dǎo)通損耗.現(xiàn)在的小功率MOSFET導(dǎo)通電阻一般在幾十毫歐左右,幾毫歐的也有.MOSFET導(dǎo)通和截止的時候,一定不是在瞬間完成的.MOSFET兩端的電壓有一個下降的過程,流過的電流有一個上升的過程,在這段時間內(nèi),MOSFET管的損耗是電壓和電流的乘積,叫做開關(guān)損耗.通常開關(guān)損耗比導(dǎo)通損耗大得多,而且開關(guān)頻率越快,損失也越大.在LED恒流源設(shè)計中要注意頻率的選擇,降低損耗但也要兼顧雜聲的出現(xiàn).導(dǎo)通瞬間電壓和電流的乘積很大,造成的損耗也就很大.縮短開關(guān)時間,可以減小每次導(dǎo)通時的損耗;降低開關(guān)頻率,可以減小單位時間內(nèi)的開關(guān)次數(shù).這兩種辦法都可以減小開關(guān)損耗.輸出的要求:因為MOSFET一般都連接著感性電路,會產(chǎn)生比較強的反向沖擊電流.另外一個需要注意的問題是對瞬間短路電流的承受能力,對于高頻SMPS尤其如此.瞬間短路電流的產(chǎn)生通常是由于驅(qū)動電平脈沖的上升或下降過程太長,或者傳輸延時過大,瞬間短路電流會顯著降低電源的效率,是MOSFET發(fā)熱的原因之一.估算結(jié)區(qū)溫度:一般來說,即使源極/漏極電壓超過絕對的最大額定值,功率MOSFET也很少發(fā)生擊穿.功率MOSFET的擊穿電壓(BVDSS)具備正向的溫度系數(shù).因此,溫度越高,擊穿器件所需的電壓越高.在許多情況下,功率MOSFET工作時的環(huán)境溫度超過25℃,其結(jié)區(qū)溫度會因能量耗散而升至高于環(huán)境溫度.當擊穿真正發(fā)生時,漏極電流會大得多,而擊穿電壓甚至比實際值還要高.在實際應(yīng)用中,真正的擊穿電壓會是額定低電流擊穿電壓值的1.3倍.盡管非正常的過壓尖峰不會導(dǎo)致器件擊穿,但為了確保器件的可靠性,功率MOSFET的結(jié)區(qū)溫度應(yīng)當保持于規(guī)定的最大結(jié)區(qū)溫度以下.器件的穩(wěn)態(tài)結(jié)區(qū)溫度可表達為:T_{J}=P_{D}R_{JC}+T_{C}其中,T_{J}:結(jié)區(qū)溫度;T_{C}:管殼溫度;P_{D}:結(jié)區(qū)能耗;R_{JC}:穩(wěn)態(tài)下結(jié)區(qū)至管殼的熱阻.不過在很多應(yīng)用中,功率MOSFET中的能量是以脈沖方式耗散,而不是直流方式.當功率脈沖施加于器件上時,結(jié)區(qū)溫度峰值會隨峰值功率和脈沖寬度而變化.在某指定時刻的熱阻叫做瞬態(tài)熱阻,并由下式表達:Z_{JC}(t)=r(t)R_{JC}這里,r(t)是與熱容量相關(guān),隨時間變化的因子.對于很窄的脈沖,r(t)非常小;但對于很寬的脈沖,r(t)接近1,而瞬態(tài)熱阻接近穩(wěn)態(tài)熱阻.有時輸入電壓并不是一個固定值,它會隨著時間或者其他因素而變動.這個變動導(dǎo)致PWM電路提供給MOSFET管的驅(qū)動電壓是不穩(wěn)定的.為了讓MOSFET管在高gate電壓下安全,很多MOSFET管內(nèi)置了穩(wěn)壓管強行限制gate電壓的幅值.在這種情況下,當提供的驅(qū)動電壓超過穩(wěn)壓管的電壓,就會引起較大的靜態(tài)功耗.同時,如果簡單的用電阻分壓的原理降低gate電壓,就會出現(xiàn)輸入電壓比較高的時候,MOS管工作良好,而輸入電壓降低的時候gate電壓不足,引起導(dǎo)通不夠徹底,從而增加功耗.MOSFET導(dǎo)通時需要是柵極電壓大于源極電壓.而高端驅(qū)動的MOS管導(dǎo)通時源極電壓與漏極電壓(VCC)相同,所以這時柵極電壓要比VCC大4V或10V.4V或10V是常用的MOSFET的導(dǎo)通電壓,設(shè)計時需要選擇合適.合適的門電壓會使得導(dǎo)通時間快,導(dǎo)通電阻小.目前市場上也有低電壓驅(qū)動MOSFET,但耐壓都較低,可以選擇用在串接要求不是很高的場合.常用LED驅(qū)動MOSFET推薦:VN2204        40V  8AVN3205        50V  1.2AIRFL014        60V  2.7AIRF840        500V  8A2SK2545        600V  6AIRFB20N50K    500V  20A
文工是個好人!!
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wujian511
LV.5
21
2008-05-16 14:44
@文子
LED恒流驅(qū)動器件MOSFET選擇!常用的是NMOS.原因是導(dǎo)通電阻小,應(yīng)用較為廣泛,也符合LED驅(qū)動設(shè)計要求.所以開關(guān)電源和LED恒流驅(qū)動的應(yīng)用中,一般都用NMOS.下面的介紹中,也多以NMOS為主.功率MOSFET的開關(guān)特性:MOSFET功率場效應(yīng)晶體管是用柵極電壓來控制漏極電流的,因此它的一個顯著特點是驅(qū)動電路簡單,驅(qū)動功耗小.其第二個顯著特點是開關(guān)速度快,工作頻率高,功率MOSFET的工作頻率在下降時間主要由輸入回路時間常數(shù)決定.MOS管的三個管腳之間有寄生電容存在,由于制造工藝限制產(chǎn)生的.寄生電容的存在使得在設(shè)計或選擇驅(qū)動電路的時候要麻煩一些,但沒有辦法避免.MOSFET漏極和源極之間有一個寄生二極管.這個叫體二極管,在驅(qū)動感性負載,這個二極管很重要.體二極管只在單個的MOS管中存在,在集成電路芯片內(nèi)部通常是沒有的.MOS管是電壓驅(qū)動器件,基本不需要激勵級獲取能量,但是功率MOSFET和雙極型晶體管不同,它的柵極電容比較大,在導(dǎo)通之前要先對該電容充電,當電容電壓超過閾值電壓(VGS-TH)時MOSFET才開始導(dǎo)通.因此,柵極驅(qū)動器的負載能力必須足夠大,以保證在系統(tǒng)要求的時間內(nèi)完成對等效柵極電容(CEI)的充電.MOSFET的開關(guān)速度和其輸入電容的充放電有很大關(guān)系.使用者雖然無法降低Cin的值,但可以降低柵極驅(qū)動回路信號源內(nèi)阻Rs的值,從而減小柵極回路的充放電時間常數(shù),加快開關(guān)速度.一般IC驅(qū)動能力主要體現(xiàn)在這里,我們談選擇MOSFET是指外置MOSFET驅(qū)動恒流IC.內(nèi)置MOSFET的IC當然不用我們再考慮了,一般大于1A電流會考慮外置MOSFET.為了獲得到更大、更靈活的LED功率能力,外置MOSFET是唯一的選擇方式,IC需要合適的驅(qū)動能力,MOSFET輸入電容是關(guān)鍵的參數(shù)!下圖Cgd和Cgs是MOSFET等效結(jié)電容.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/63/63961206283146.png');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">一般IC的PWMOUT輸出內(nèi)部集成了限流電阻,具體數(shù)值大小同IC的峰值驅(qū)動輸出能力有關(guān),可以近似認為R=Vcc/Ipeak.一般結(jié)合IC驅(qū)動能力Rg選擇在10-20Ω左右.一般的應(yīng)用中IC的驅(qū)動可以直接驅(qū)動MOSFET,但是考慮到通常驅(qū)動走線不是直線,感量可能會更大,并且為了防止外部干擾,還是要使用Rg驅(qū)動電阻進行抑制.考慮到走線分布電容的影響,這個電阻要盡量靠近MOSFET的柵極.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/63/63961206283215.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">以上討論的是MOSFETON狀態(tài)時電阻的選擇,在MOSFETOFF狀態(tài)時為了保證柵極電荷快速瀉放,此時阻值要盡量小.通常為了保證快速瀉放,在Rg上可以并聯(lián)一個二極管.當瀉放電阻過小,由于走線電感的原因也會引起諧振(因此有些應(yīng)用中也會在這個二極管上串一個小電阻),但是由于二極管的反向電流不導(dǎo)通,此時Rg又參與反向諧振回路,因此可以抑制反向諧振的尖峰.這個二極管通常使用高頻小信號管1N4148.MOS開關(guān)管損耗:不管是NMOS還是PMOS,導(dǎo)通后都有導(dǎo)通電阻存在,這樣電流就會在這個電阻上消耗能量,這部分消耗的能量叫做導(dǎo)通損耗.選擇導(dǎo)通電阻小的MOSFET會減小導(dǎo)通損耗.現(xiàn)在的小功率MOSFET導(dǎo)通電阻一般在幾十毫歐左右,幾毫歐的也有.MOSFET導(dǎo)通和截止的時候,一定不是在瞬間完成的.MOSFET兩端的電壓有一個下降的過程,流過的電流有一個上升的過程,在這段時間內(nèi),MOSFET管的損耗是電壓和電流的乘積,叫做開關(guān)損耗.通常開關(guān)損耗比導(dǎo)通損耗大得多,而且開關(guān)頻率越快,損失也越大.在LED恒流源設(shè)計中要注意頻率的選擇,降低損耗但也要兼顧雜聲的出現(xiàn).導(dǎo)通瞬間電壓和電流的乘積很大,造成的損耗也就很大.縮短開關(guān)時間,可以減小每次導(dǎo)通時的損耗;降低開關(guān)頻率,可以減小單位時間內(nèi)的開關(guān)次數(shù).這兩種辦法都可以減小開關(guān)損耗.輸出的要求:因為MOSFET一般都連接著感性電路,會產(chǎn)生比較強的反向沖擊電流.另外一個需要注意的問題是對瞬間短路電流的承受能力,對于高頻SMPS尤其如此.瞬間短路電流的產(chǎn)生通常是由于驅(qū)動電平脈沖的上升或下降過程太長,或者傳輸延時過大,瞬間短路電流會顯著降低電源的效率,是MOSFET發(fā)熱的原因之一.估算結(jié)區(qū)溫度:一般來說,即使源極/漏極電壓超過絕對的最大額定值,功率MOSFET也很少發(fā)生擊穿.功率MOSFET的擊穿電壓(BVDSS)具備正向的溫度系數(shù).因此,溫度越高,擊穿器件所需的電壓越高.在許多情況下,功率MOSFET工作時的環(huán)境溫度超過25℃,其結(jié)區(qū)溫度會因能量耗散而升至高于環(huán)境溫度.當擊穿真正發(fā)生時,漏極電流會大得多,而擊穿電壓甚至比實際值還要高.在實際應(yīng)用中,真正的擊穿電壓會是額定低電流擊穿電壓值的1.3倍.盡管非正常的過壓尖峰不會導(dǎo)致器件擊穿,但為了確保器件的可靠性,功率MOSFET的結(jié)區(qū)溫度應(yīng)當保持于規(guī)定的最大結(jié)區(qū)溫度以下.器件的穩(wěn)態(tài)結(jié)區(qū)溫度可表達為:T_{J}=P_{D}R_{JC}+T_{C}其中,T_{J}:結(jié)區(qū)溫度;T_{C}:管殼溫度;P_{D}:結(jié)區(qū)能耗;R_{JC}:穩(wěn)態(tài)下結(jié)區(qū)至管殼的熱阻.不過在很多應(yīng)用中,功率MOSFET中的能量是以脈沖方式耗散,而不是直流方式.當功率脈沖施加于器件上時,結(jié)區(qū)溫度峰值會隨峰值功率和脈沖寬度而變化.在某指定時刻的熱阻叫做瞬態(tài)熱阻,并由下式表達:Z_{JC}(t)=r(t)R_{JC}這里,r(t)是與熱容量相關(guān),隨時間變化的因子.對于很窄的脈沖,r(t)非常小;但對于很寬的脈沖,r(t)接近1,而瞬態(tài)熱阻接近穩(wěn)態(tài)熱阻.有時輸入電壓并不是一個固定值,它會隨著時間或者其他因素而變動.這個變動導(dǎo)致PWM電路提供給MOSFET管的驅(qū)動電壓是不穩(wěn)定的.為了讓MOSFET管在高gate電壓下安全,很多MOSFET管內(nèi)置了穩(wěn)壓管強行限制gate電壓的幅值.在這種情況下,當提供的驅(qū)動電壓超過穩(wěn)壓管的電壓,就會引起較大的靜態(tài)功耗.同時,如果簡單的用電阻分壓的原理降低gate電壓,就會出現(xiàn)輸入電壓比較高的時候,MOS管工作良好,而輸入電壓降低的時候gate電壓不足,引起導(dǎo)通不夠徹底,從而增加功耗.MOSFET導(dǎo)通時需要是柵極電壓大于源極電壓.而高端驅(qū)動的MOS管導(dǎo)通時源極電壓與漏極電壓(VCC)相同,所以這時柵極電壓要比VCC大4V或10V.4V或10V是常用的MOSFET的導(dǎo)通電壓,設(shè)計時需要選擇合適.合適的門電壓會使得導(dǎo)通時間快,導(dǎo)通電阻小.目前市場上也有低電壓驅(qū)動MOSFET,但耐壓都較低,可以選擇用在串接要求不是很高的場合.常用LED驅(qū)動MOSFET推薦:VN2204        40V  8AVN3205        50V  1.2AIRFL014        60V  2.7AIRF840        500V  8A2SK2545        600V  6AIRFB20N50K    500V  20A
學(xué)習(xí)
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2008-05-31 11:09
@文子
PCB布線設(shè)計指南:細致的PCB布線對獲得低開關(guān)損耗和穩(wěn)定性的工作狀態(tài)至關(guān)重要,盡可能的使用多層板以便更好地抑制噪聲干擾.大電流地回路、輸入旁路電容地線和輸出電容地線采用單點連接(即:星形接地方式),進一步降低接地噪聲.正常工作狀態(tài)下一般有兩個大電流回路:一個是,MOSFET導(dǎo)通回路,由IN→電感→LED→MOSFET→檢測電阻→GND;另一個是,電感→LED→續(xù)流二極管.為了降低噪聲干擾,每個回路的面積應(yīng)盡可能的小.
辛苦!
學(xué)習(xí)中!
謝謝!
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zhangjiashu
LV.2
23
2008-06-02 14:58
@小鞏
文工您好,請問AP2306是多少伏,幾A的管子,謝謝
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xtdhk
LV.1
24
2008-06-04 10:32
@sqc
好啊
晶琦科技推出SCT2024的16位恒流,兼容TB62726、TB62746、MBI5026、MBI5024、DM13C、DM13A等IC.在原有的基礎(chǔ)上直接可以替換,只需要稍微調(diào)整電阻設(shè)置電流即可.臺灣品質(zhì),大陸價格.歡迎咨詢!13927400711.
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lislieyang
LV.1
25
2008-06-04 11:26
@zhouhongyao
推薦你用一個恒流二極管(F153/E153---日本石冢的),不僅成本低,電路也簡單.
有沒技術(shù)資料啊!lislie_yang@126.com
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halphine
LV.1
26
2008-06-04 16:59
@文子
LED恒流驅(qū)動器件MOSFET選擇!常用的是NMOS.原因是導(dǎo)通電阻小,應(yīng)用較為廣泛,也符合LED驅(qū)動設(shè)計要求.所以開關(guān)電源和LED恒流驅(qū)動的應(yīng)用中,一般都用NMOS.下面的介紹中,也多以NMOS為主.功率MOSFET的開關(guān)特性:MOSFET功率場效應(yīng)晶體管是用柵極電壓來控制漏極電流的,因此它的一個顯著特點是驅(qū)動電路簡單,驅(qū)動功耗小.其第二個顯著特點是開關(guān)速度快,工作頻率高,功率MOSFET的工作頻率在下降時間主要由輸入回路時間常數(shù)決定.MOS管的三個管腳之間有寄生電容存在,由于制造工藝限制產(chǎn)生的.寄生電容的存在使得在設(shè)計或選擇驅(qū)動電路的時候要麻煩一些,但沒有辦法避免.MOSFET漏極和源極之間有一個寄生二極管.這個叫體二極管,在驅(qū)動感性負載,這個二極管很重要.體二極管只在單個的MOS管中存在,在集成電路芯片內(nèi)部通常是沒有的.MOS管是電壓驅(qū)動器件,基本不需要激勵級獲取能量,但是功率MOSFET和雙極型晶體管不同,它的柵極電容比較大,在導(dǎo)通之前要先對該電容充電,當電容電壓超過閾值電壓(VGS-TH)時MOSFET才開始導(dǎo)通.因此,柵極驅(qū)動器的負載能力必須足夠大,以保證在系統(tǒng)要求的時間內(nèi)完成對等效柵極電容(CEI)的充電.MOSFET的開關(guān)速度和其輸入電容的充放電有很大關(guān)系.使用者雖然無法降低Cin的值,但可以降低柵極驅(qū)動回路信號源內(nèi)阻Rs的值,從而減小柵極回路的充放電時間常數(shù),加快開關(guān)速度.一般IC驅(qū)動能力主要體現(xiàn)在這里,我們談選擇MOSFET是指外置MOSFET驅(qū)動恒流IC.內(nèi)置MOSFET的IC當然不用我們再考慮了,一般大于1A電流會考慮外置MOSFET.為了獲得到更大、更靈活的LED功率能力,外置MOSFET是唯一的選擇方式,IC需要合適的驅(qū)動能力,MOSFET輸入電容是關(guān)鍵的參數(shù)!下圖Cgd和Cgs是MOSFET等效結(jié)電容.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/63/63961206283146.png');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">一般IC的PWMOUT輸出內(nèi)部集成了限流電阻,具體數(shù)值大小同IC的峰值驅(qū)動輸出能力有關(guān),可以近似認為R=Vcc/Ipeak.一般結(jié)合IC驅(qū)動能力Rg選擇在10-20Ω左右.一般的應(yīng)用中IC的驅(qū)動可以直接驅(qū)動MOSFET,但是考慮到通常驅(qū)動走線不是直線,感量可能會更大,并且為了防止外部干擾,還是要使用Rg驅(qū)動電阻進行抑制.考慮到走線分布電容的影響,這個電阻要盡量靠近MOSFET的柵極.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/63/63961206283215.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">以上討論的是MOSFETON狀態(tài)時電阻的選擇,在MOSFETOFF狀態(tài)時為了保證柵極電荷快速瀉放,此時阻值要盡量小.通常為了保證快速瀉放,在Rg上可以并聯(lián)一個二極管.當瀉放電阻過小,由于走線電感的原因也會引起諧振(因此有些應(yīng)用中也會在這個二極管上串一個小電阻),但是由于二極管的反向電流不導(dǎo)通,此時Rg又參與反向諧振回路,因此可以抑制反向諧振的尖峰.這個二極管通常使用高頻小信號管1N4148.MOS開關(guān)管損耗:不管是NMOS還是PMOS,導(dǎo)通后都有導(dǎo)通電阻存在,這樣電流就會在這個電阻上消耗能量,這部分消耗的能量叫做導(dǎo)通損耗.選擇導(dǎo)通電阻小的MOSFET會減小導(dǎo)通損耗.現(xiàn)在的小功率MOSFET導(dǎo)通電阻一般在幾十毫歐左右,幾毫歐的也有.MOSFET導(dǎo)通和截止的時候,一定不是在瞬間完成的.MOSFET兩端的電壓有一個下降的過程,流過的電流有一個上升的過程,在這段時間內(nèi),MOSFET管的損耗是電壓和電流的乘積,叫做開關(guān)損耗.通常開關(guān)損耗比導(dǎo)通損耗大得多,而且開關(guān)頻率越快,損失也越大.在LED恒流源設(shè)計中要注意頻率的選擇,降低損耗但也要兼顧雜聲的出現(xiàn).導(dǎo)通瞬間電壓和電流的乘積很大,造成的損耗也就很大.縮短開關(guān)時間,可以減小每次導(dǎo)通時的損耗;降低開關(guān)頻率,可以減小單位時間內(nèi)的開關(guān)次數(shù).這兩種辦法都可以減小開關(guān)損耗.輸出的要求:因為MOSFET一般都連接著感性電路,會產(chǎn)生比較強的反向沖擊電流.另外一個需要注意的問題是對瞬間短路電流的承受能力,對于高頻SMPS尤其如此.瞬間短路電流的產(chǎn)生通常是由于驅(qū)動電平脈沖的上升或下降過程太長,或者傳輸延時過大,瞬間短路電流會顯著降低電源的效率,是MOSFET發(fā)熱的原因之一.估算結(jié)區(qū)溫度:一般來說,即使源極/漏極電壓超過絕對的最大額定值,功率MOSFET也很少發(fā)生擊穿.功率MOSFET的擊穿電壓(BVDSS)具備正向的溫度系數(shù).因此,溫度越高,擊穿器件所需的電壓越高.在許多情況下,功率MOSFET工作時的環(huán)境溫度超過25℃,其結(jié)區(qū)溫度會因能量耗散而升至高于環(huán)境溫度.當擊穿真正發(fā)生時,漏極電流會大得多,而擊穿電壓甚至比實際值還要高.在實際應(yīng)用中,真正的擊穿電壓會是額定低電流擊穿電壓值的1.3倍.盡管非正常的過壓尖峰不會導(dǎo)致器件擊穿,但為了確保器件的可靠性,功率MOSFET的結(jié)區(qū)溫度應(yīng)當保持于規(guī)定的最大結(jié)區(qū)溫度以下.器件的穩(wěn)態(tài)結(jié)區(qū)溫度可表達為:T_{J}=P_{D}R_{JC}+T_{C}其中,T_{J}:結(jié)區(qū)溫度;T_{C}:管殼溫度;P_{D}:結(jié)區(qū)能耗;R_{JC}:穩(wěn)態(tài)下結(jié)區(qū)至管殼的熱阻.不過在很多應(yīng)用中,功率MOSFET中的能量是以脈沖方式耗散,而不是直流方式.當功率脈沖施加于器件上時,結(jié)區(qū)溫度峰值會隨峰值功率和脈沖寬度而變化.在某指定時刻的熱阻叫做瞬態(tài)熱阻,并由下式表達:Z_{JC}(t)=r(t)R_{JC}這里,r(t)是與熱容量相關(guān),隨時間變化的因子.對于很窄的脈沖,r(t)非常小;但對于很寬的脈沖,r(t)接近1,而瞬態(tài)熱阻接近穩(wěn)態(tài)熱阻.有時輸入電壓并不是一個固定值,它會隨著時間或者其他因素而變動.這個變動導(dǎo)致PWM電路提供給MOSFET管的驅(qū)動電壓是不穩(wěn)定的.為了讓MOSFET管在高gate電壓下安全,很多MOSFET管內(nèi)置了穩(wěn)壓管強行限制gate電壓的幅值.在這種情況下,當提供的驅(qū)動電壓超過穩(wěn)壓管的電壓,就會引起較大的靜態(tài)功耗.同時,如果簡單的用電阻分壓的原理降低gate電壓,就會出現(xiàn)輸入電壓比較高的時候,MOS管工作良好,而輸入電壓降低的時候gate電壓不足,引起導(dǎo)通不夠徹底,從而增加功耗.MOSFET導(dǎo)通時需要是柵極電壓大于源極電壓.而高端驅(qū)動的MOS管導(dǎo)通時源極電壓與漏極電壓(VCC)相同,所以這時柵極電壓要比VCC大4V或10V.4V或10V是常用的MOSFET的導(dǎo)通電壓,設(shè)計時需要選擇合適.合適的門電壓會使得導(dǎo)通時間快,導(dǎo)通電阻小.目前市場上也有低電壓驅(qū)動MOSFET,但耐壓都較低,可以選擇用在串接要求不是很高的場合.常用LED驅(qū)動MOSFET推薦:VN2204        40V  8AVN3205        50V  1.2AIRFL014        60V  2.7AIRF840        500V  8A2SK2545        600V  6AIRFB20N50K    500V  20A
好啊..周邊元件幾乎都有了..


在LED照明電路中,會使用貼片保險絲作過流保護嗎?
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peonyxiong
LV.2
27
2008-06-12 13:46
此帖已被刪除
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sqc
LV.6
28
2008-06-29 09:50
好 啊
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xiuquan1
LV.4
29
2008-07-01 10:28
@文子
LED恒流驅(qū)動器件MOSFET選擇!常用的是NMOS.原因是導(dǎo)通電阻小,應(yīng)用較為廣泛,也符合LED驅(qū)動設(shè)計要求.所以開關(guān)電源和LED恒流驅(qū)動的應(yīng)用中,一般都用NMOS.下面的介紹中,也多以NMOS為主.功率MOSFET的開關(guān)特性:MOSFET功率場效應(yīng)晶體管是用柵極電壓來控制漏極電流的,因此它的一個顯著特點是驅(qū)動電路簡單,驅(qū)動功耗小.其第二個顯著特點是開關(guān)速度快,工作頻率高,功率MOSFET的工作頻率在下降時間主要由輸入回路時間常數(shù)決定.MOS管的三個管腳之間有寄生電容存在,由于制造工藝限制產(chǎn)生的.寄生電容的存在使得在設(shè)計或選擇驅(qū)動電路的時候要麻煩一些,但沒有辦法避免.MOSFET漏極和源極之間有一個寄生二極管.這個叫體二極管,在驅(qū)動感性負載,這個二極管很重要.體二極管只在單個的MOS管中存在,在集成電路芯片內(nèi)部通常是沒有的.MOS管是電壓驅(qū)動器件,基本不需要激勵級獲取能量,但是功率MOSFET和雙極型晶體管不同,它的柵極電容比較大,在導(dǎo)通之前要先對該電容充電,當電容電壓超過閾值電壓(VGS-TH)時MOSFET才開始導(dǎo)通.因此,柵極驅(qū)動器的負載能力必須足夠大,以保證在系統(tǒng)要求的時間內(nèi)完成對等效柵極電容(CEI)的充電.MOSFET的開關(guān)速度和其輸入電容的充放電有很大關(guān)系.使用者雖然無法降低Cin的值,但可以降低柵極驅(qū)動回路信號源內(nèi)阻Rs的值,從而減小柵極回路的充放電時間常數(shù),加快開關(guān)速度.一般IC驅(qū)動能力主要體現(xiàn)在這里,我們談選擇MOSFET是指外置MOSFET驅(qū)動恒流IC.內(nèi)置MOSFET的IC當然不用我們再考慮了,一般大于1A電流會考慮外置MOSFET.為了獲得到更大、更靈活的LED功率能力,外置MOSFET是唯一的選擇方式,IC需要合適的驅(qū)動能力,MOSFET輸入電容是關(guān)鍵的參數(shù)!下圖Cgd和Cgs是MOSFET等效結(jié)電容.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/63/63961206283146.png');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">一般IC的PWMOUT輸出內(nèi)部集成了限流電阻,具體數(shù)值大小同IC的峰值驅(qū)動輸出能力有關(guān),可以近似認為R=Vcc/Ipeak.一般結(jié)合IC驅(qū)動能力Rg選擇在10-20Ω左右.一般的應(yīng)用中IC的驅(qū)動可以直接驅(qū)動MOSFET,但是考慮到通常驅(qū)動走線不是直線,感量可能會更大,并且為了防止外部干擾,還是要使用Rg驅(qū)動電阻進行抑制.考慮到走線分布電容的影響,這個電阻要盡量靠近MOSFET的柵極.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/63/63961206283215.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">以上討論的是MOSFETON狀態(tài)時電阻的選擇,在MOSFETOFF狀態(tài)時為了保證柵極電荷快速瀉放,此時阻值要盡量小.通常為了保證快速瀉放,在Rg上可以并聯(lián)一個二極管.當瀉放電阻過小,由于走線電感的原因也會引起諧振(因此有些應(yīng)用中也會在這個二極管上串一個小電阻),但是由于二極管的反向電流不導(dǎo)通,此時Rg又參與反向諧振回路,因此可以抑制反向諧振的尖峰.這個二極管通常使用高頻小信號管1N4148.MOS開關(guān)管損耗:不管是NMOS還是PMOS,導(dǎo)通后都有導(dǎo)通電阻存在,這樣電流就會在這個電阻上消耗能量,這部分消耗的能量叫做導(dǎo)通損耗.選擇導(dǎo)通電阻小的MOSFET會減小導(dǎo)通損耗.現(xiàn)在的小功率MOSFET導(dǎo)通電阻一般在幾十毫歐左右,幾毫歐的也有.MOSFET導(dǎo)通和截止的時候,一定不是在瞬間完成的.MOSFET兩端的電壓有一個下降的過程,流過的電流有一個上升的過程,在這段時間內(nèi),MOSFET管的損耗是電壓和電流的乘積,叫做開關(guān)損耗.通常開關(guān)損耗比導(dǎo)通損耗大得多,而且開關(guān)頻率越快,損失也越大.在LED恒流源設(shè)計中要注意頻率的選擇,降低損耗但也要兼顧雜聲的出現(xiàn).導(dǎo)通瞬間電壓和電流的乘積很大,造成的損耗也就很大.縮短開關(guān)時間,可以減小每次導(dǎo)通時的損耗;降低開關(guān)頻率,可以減小單位時間內(nèi)的開關(guān)次數(shù).這兩種辦法都可以減小開關(guān)損耗.輸出的要求:因為MOSFET一般都連接著感性電路,會產(chǎn)生比較強的反向沖擊電流.另外一個需要注意的問題是對瞬間短路電流的承受能力,對于高頻SMPS尤其如此.瞬間短路電流的產(chǎn)生通常是由于驅(qū)動電平脈沖的上升或下降過程太長,或者傳輸延時過大,瞬間短路電流會顯著降低電源的效率,是MOSFET發(fā)熱的原因之一.估算結(jié)區(qū)溫度:一般來說,即使源極/漏極電壓超過絕對的最大額定值,功率MOSFET也很少發(fā)生擊穿.功率MOSFET的擊穿電壓(BVDSS)具備正向的溫度系數(shù).因此,溫度越高,擊穿器件所需的電壓越高.在許多情況下,功率MOSFET工作時的環(huán)境溫度超過25℃,其結(jié)區(qū)溫度會因能量耗散而升至高于環(huán)境溫度.當擊穿真正發(fā)生時,漏極電流會大得多,而擊穿電壓甚至比實際值還要高.在實際應(yīng)用中,真正的擊穿電壓會是額定低電流擊穿電壓值的1.3倍.盡管非正常的過壓尖峰不會導(dǎo)致器件擊穿,但為了確保器件的可靠性,功率MOSFET的結(jié)區(qū)溫度應(yīng)當保持于規(guī)定的最大結(jié)區(qū)溫度以下.器件的穩(wěn)態(tài)結(jié)區(qū)溫度可表達為:T_{J}=P_{D}R_{JC}+T_{C}其中,T_{J}:結(jié)區(qū)溫度;T_{C}:管殼溫度;P_{D}:結(jié)區(qū)能耗;R_{JC}:穩(wěn)態(tài)下結(jié)區(qū)至管殼的熱阻.不過在很多應(yīng)用中,功率MOSFET中的能量是以脈沖方式耗散,而不是直流方式.當功率脈沖施加于器件上時,結(jié)區(qū)溫度峰值會隨峰值功率和脈沖寬度而變化.在某指定時刻的熱阻叫做瞬態(tài)熱阻,并由下式表達:Z_{JC}(t)=r(t)R_{JC}這里,r(t)是與熱容量相關(guān),隨時間變化的因子.對于很窄的脈沖,r(t)非常小;但對于很寬的脈沖,r(t)接近1,而瞬態(tài)熱阻接近穩(wěn)態(tài)熱阻.有時輸入電壓并不是一個固定值,它會隨著時間或者其他因素而變動.這個變動導(dǎo)致PWM電路提供給MOSFET管的驅(qū)動電壓是不穩(wěn)定的.為了讓MOSFET管在高gate電壓下安全,很多MOSFET管內(nèi)置了穩(wěn)壓管強行限制gate電壓的幅值.在這種情況下,當提供的驅(qū)動電壓超過穩(wěn)壓管的電壓,就會引起較大的靜態(tài)功耗.同時,如果簡單的用電阻分壓的原理降低gate電壓,就會出現(xiàn)輸入電壓比較高的時候,MOS管工作良好,而輸入電壓降低的時候gate電壓不足,引起導(dǎo)通不夠徹底,從而增加功耗.MOSFET導(dǎo)通時需要是柵極電壓大于源極電壓.而高端驅(qū)動的MOS管導(dǎo)通時源極電壓與漏極電壓(VCC)相同,所以這時柵極電壓要比VCC大4V或10V.4V或10V是常用的MOSFET的導(dǎo)通電壓,設(shè)計時需要選擇合適.合適的門電壓會使得導(dǎo)通時間快,導(dǎo)通電阻小.目前市場上也有低電壓驅(qū)動MOSFET,但耐壓都較低,可以選擇用在串接要求不是很高的場合.常用LED驅(qū)動MOSFET推薦:VN2204        40V  8AVN3205        50V  1.2AIRFL014        60V  2.7AIRF840        500V  8A2SK2545        600V  6AIRFB20N50K    500V  20A
好貼,對我?guī)椭艽?/div>
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30
2009-04-09 21:05
@文子
LED恒流驅(qū)動器件MOSFET選擇!常用的是NMOS.原因是導(dǎo)通電阻小,應(yīng)用較為廣泛,也符合LED驅(qū)動設(shè)計要求.所以開關(guān)電源和LED恒流驅(qū)動的應(yīng)用中,一般都用NMOS.下面的介紹中,也多以NMOS為主.功率MOSFET的開關(guān)特性:MOSFET功率場效應(yīng)晶體管是用柵極電壓來控制漏極電流的,因此它的一個顯著特點是驅(qū)動電路簡單,驅(qū)動功耗小.其第二個顯著特點是開關(guān)速度快,工作頻率高,功率MOSFET的工作頻率在下降時間主要由輸入回路時間常數(shù)決定.MOS管的三個管腳之間有寄生電容存在,由于制造工藝限制產(chǎn)生的.寄生電容的存在使得在設(shè)計或選擇驅(qū)動電路的時候要麻煩一些,但沒有辦法避免.MOSFET漏極和源極之間有一個寄生二極管.這個叫體二極管,在驅(qū)動感性負載,這個二極管很重要.體二極管只在單個的MOS管中存在,在集成電路芯片內(nèi)部通常是沒有的.MOS管是電壓驅(qū)動器件,基本不需要激勵級獲取能量,但是功率MOSFET和雙極型晶體管不同,它的柵極電容比較大,在導(dǎo)通之前要先對該電容充電,當電容電壓超過閾值電壓(VGS-TH)時MOSFET才開始導(dǎo)通.因此,柵極驅(qū)動器的負載能力必須足夠大,以保證在系統(tǒng)要求的時間內(nèi)完成對等效柵極電容(CEI)的充電.MOSFET的開關(guān)速度和其輸入電容的充放電有很大關(guān)系.使用者雖然無法降低Cin的值,但可以降低柵極驅(qū)動回路信號源內(nèi)阻Rs的值,從而減小柵極回路的充放電時間常數(shù),加快開關(guān)速度.一般IC驅(qū)動能力主要體現(xiàn)在這里,我們談選擇MOSFET是指外置MOSFET驅(qū)動恒流IC.內(nèi)置MOSFET的IC當然不用我們再考慮了,一般大于1A電流會考慮外置MOSFET.為了獲得到更大、更靈活的LED功率能力,外置MOSFET是唯一的選擇方式,IC需要合適的驅(qū)動能力,MOSFET輸入電容是關(guān)鍵的參數(shù)!下圖Cgd和Cgs是MOSFET等效結(jié)電容.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/63/63961206283146.png');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">一般IC的PWMOUT輸出內(nèi)部集成了限流電阻,具體數(shù)值大小同IC的峰值驅(qū)動輸出能力有關(guān),可以近似認為R=Vcc/Ipeak.一般結(jié)合IC驅(qū)動能力Rg選擇在10-20Ω左右.一般的應(yīng)用中IC的驅(qū)動可以直接驅(qū)動MOSFET,但是考慮到通常驅(qū)動走線不是直線,感量可能會更大,并且為了防止外部干擾,還是要使用Rg驅(qū)動電阻進行抑制.考慮到走線分布電容的影響,這個電阻要盡量靠近MOSFET的柵極.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/63/63961206283215.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">以上討論的是MOSFETON狀態(tài)時電阻的選擇,在MOSFETOFF狀態(tài)時為了保證柵極電荷快速瀉放,此時阻值要盡量小.通常為了保證快速瀉放,在Rg上可以并聯(lián)一個二極管.當瀉放電阻過小,由于走線電感的原因也會引起諧振(因此有些應(yīng)用中也會在這個二極管上串一個小電阻),但是由于二極管的反向電流不導(dǎo)通,此時Rg又參與反向諧振回路,因此可以抑制反向諧振的尖峰.這個二極管通常使用高頻小信號管1N4148.MOS開關(guān)管損耗:不管是NMOS還是PMOS,導(dǎo)通后都有導(dǎo)通電阻存在,這樣電流就會在這個電阻上消耗能量,這部分消耗的能量叫做導(dǎo)通損耗.選擇導(dǎo)通電阻小的MOSFET會減小導(dǎo)通損耗.現(xiàn)在的小功率MOSFET導(dǎo)通電阻一般在幾十毫歐左右,幾毫歐的也有.MOSFET導(dǎo)通和截止的時候,一定不是在瞬間完成的.MOSFET兩端的電壓有一個下降的過程,流過的電流有一個上升的過程,在這段時間內(nèi),MOSFET管的損耗是電壓和電流的乘積,叫做開關(guān)損耗.通常開關(guān)損耗比導(dǎo)通損耗大得多,而且開關(guān)頻率越快,損失也越大.在LED恒流源設(shè)計中要注意頻率的選擇,降低損耗但也要兼顧雜聲的出現(xiàn).導(dǎo)通瞬間電壓和電流的乘積很大,造成的損耗也就很大.縮短開關(guān)時間,可以減小每次導(dǎo)通時的損耗;降低開關(guān)頻率,可以減小單位時間內(nèi)的開關(guān)次數(shù).這兩種辦法都可以減小開關(guān)損耗.輸出的要求:因為MOSFET一般都連接著感性電路,會產(chǎn)生比較強的反向沖擊電流.另外一個需要注意的問題是對瞬間短路電流的承受能力,對于高頻SMPS尤其如此.瞬間短路電流的產(chǎn)生通常是由于驅(qū)動電平脈沖的上升或下降過程太長,或者傳輸延時過大,瞬間短路電流會顯著降低電源的效率,是MOSFET發(fā)熱的原因之一.估算結(jié)區(qū)溫度:一般來說,即使源極/漏極電壓超過絕對的最大額定值,功率MOSFET也很少發(fā)生擊穿.功率MOSFET的擊穿電壓(BVDSS)具備正向的溫度系數(shù).因此,溫度越高,擊穿器件所需的電壓越高.在許多情況下,功率MOSFET工作時的環(huán)境溫度超過25℃,其結(jié)區(qū)溫度會因能量耗散而升至高于環(huán)境溫度.當擊穿真正發(fā)生時,漏極電流會大得多,而擊穿電壓甚至比實際值還要高.在實際應(yīng)用中,真正的擊穿電壓會是額定低電流擊穿電壓值的1.3倍.盡管非正常的過壓尖峰不會導(dǎo)致器件擊穿,但為了確保器件的可靠性,功率MOSFET的結(jié)區(qū)溫度應(yīng)當保持于規(guī)定的最大結(jié)區(qū)溫度以下.器件的穩(wěn)態(tài)結(jié)區(qū)溫度可表達為:T_{J}=P_{D}R_{JC}+T_{C}其中,T_{J}:結(jié)區(qū)溫度;T_{C}:管殼溫度;P_{D}:結(jié)區(qū)能耗;R_{JC}:穩(wěn)態(tài)下結(jié)區(qū)至管殼的熱阻.不過在很多應(yīng)用中,功率MOSFET中的能量是以脈沖方式耗散,而不是直流方式.當功率脈沖施加于器件上時,結(jié)區(qū)溫度峰值會隨峰值功率和脈沖寬度而變化.在某指定時刻的熱阻叫做瞬態(tài)熱阻,并由下式表達:Z_{JC}(t)=r(t)R_{JC}這里,r(t)是與熱容量相關(guān),隨時間變化的因子.對于很窄的脈沖,r(t)非常小;但對于很寬的脈沖,r(t)接近1,而瞬態(tài)熱阻接近穩(wěn)態(tài)熱阻.有時輸入電壓并不是一個固定值,它會隨著時間或者其他因素而變動.這個變動導(dǎo)致PWM電路提供給MOSFET管的驅(qū)動電壓是不穩(wěn)定的.為了讓MOSFET管在高gate電壓下安全,很多MOSFET管內(nèi)置了穩(wěn)壓管強行限制gate電壓的幅值.在這種情況下,當提供的驅(qū)動電壓超過穩(wěn)壓管的電壓,就會引起較大的靜態(tài)功耗.同時,如果簡單的用電阻分壓的原理降低gate電壓,就會出現(xiàn)輸入電壓比較高的時候,MOS管工作良好,而輸入電壓降低的時候gate電壓不足,引起導(dǎo)通不夠徹底,從而增加功耗.MOSFET導(dǎo)通時需要是柵極電壓大于源極電壓.而高端驅(qū)動的MOS管導(dǎo)通時源極電壓與漏極電壓(VCC)相同,所以這時柵極電壓要比VCC大4V或10V.4V或10V是常用的MOSFET的導(dǎo)通電壓,設(shè)計時需要選擇合適.合適的門電壓會使得導(dǎo)通時間快,導(dǎo)通電阻小.目前市場上也有低電壓驅(qū)動MOSFET,但耐壓都較低,可以選擇用在串接要求不是很高的場合.常用LED驅(qū)動MOSFET推薦:VN2204        40V  8AVN3205        50V  1.2AIRFL014        60V  2.7AIRF840        500V  8A2SK2545        600V  6AIRFB20N50K    500V  20A
樓主,好人,我們頂!!!
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ken123
LV.1
31
2009-04-14 12:13
@藍白襯衫
12個1W的串起來,你算算負載電壓有多大,只能采取2并6串的方案.我給你推薦一個IC  SP7600輸入4.5V-29V,輸出恒流最大2A有需要聯(lián)系我  wangming@lierda.com
怎么才能夠在不改變輸出電壓的情況下增大開關(guān)電源的功率呀?
我現(xiàn)在有的是輸出電壓是5V,輸出電流是500mA的開關(guān)電源,我想改為輸出電壓為700mA的,應(yīng)該改那里呀?
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