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高丽 · 发表于 2011-9-30 10:14:18

应用

LED 建筑/娱乐/景观照明
LED 一般或特用照明
LED 背光源应用

封装形式

TO-252
单通道大功率 LED 恒流驱动器 DD312

DD312 是专为大功率 LED 应用所设计的恒流驱动器。芯片内含恒流产生电路，可透过外挂电阻来设定输出恒流值。透过芯片的使能端可以控制输出通道的开关时间，切换频率最高达一兆赫(1MHz)。电流输出反应极快，支持高色阶变化及高画面刷新率的应用。内建开路侦测, 过热断电，及过电流保护功能，使应用系统的可靠性大为提升。

DD312 特色

最大输出电流：1A（透过外挂电阻设定）
输出电流为 1A 时所要求的最小输出电压：1V
最大输出承受电压：18V
最大输出使能频率：1MHz
芯片工作电压范围：5 ~ 18V
过电流保护功能
过热断电功能
过热警示功能(SOP8 封装具备)
LED 开路检测功能(SOP8 封装具备)

封装形式
TO-252 或 SOP8（带散热片） SC16722 是专用为 LED 串接级连应用设计的 CMOS 集成电路，可提供全彩三通道 LED 驱动，
内部有信号整形、级连驱动输出、稳压器等线路。适合灯带式结构的 LED 显示驱动应用，电
流大于30mA,允许用户在 5V信号不变的情况下灵活的选择 LED数量。下图是结合点晶DD311、
DD312 做级联式讯号传递设计。
三通道大功率 LED 恒流驱动器 DD313

DD313 是专为大功率 LED 应用所设计的恒流驱动芯片。内建三个恒流输出通道，可透过三个
外挂电阻分别设定输出电流值。并特别设计三个使能端，可个别独立控制三输出通道的开关
时间，切换频率最高达一兆赫(1MHz)。电流输出反应极快，支持高色阶变化及高画面刷新率
的应用。芯片内建过热断电及过电流保护功能，使应用系统可靠性更为提升。

DD313 特色
三输出通道，可个别控制电流与色阶变化
最大输出电流：500mA（分别由三个外挂电阻设定）
最小输出电压要求：0.8V（当 Iout = 500mA 时）
最大输出承受电压：18V
最大输出使能端频率：1MHz
芯片工作电压： 5V ~ 18V
过电流保护功能
过热断电功能
应用
LED 建筑/娱乐/景观照明
LED 一般或特用照明
LED 背光源应用
封装形式
SOP16 或 TSSOP16（带散热片）
DD313 级联式讯号传输设计，级联式设计广泛用于投射灯、地埋灯等需要级联控制的场合。
下图是结合点晶 DD313 做级联式讯号传递设计。

三通道 LED 恒流驱动器 DM413

DM413 是一颗具脉波宽度调制(PWM)输出及使能控制的 LED 驱动芯片，专为 LED 照明,装饰,
大屏显示等应用而设计。芯片内含移位缓存器, 数据锁存, 及三通道恒流驱动器(电流值可
由相对应的三个外挂电阻调控)。内建振荡器可实现 PWM 输出功能，最高达 14 比特的灰阶。
数据输出端与时钟信号输出端皆可串接至下一芯片。独特的「输出端极性反转功能」可与大
功率 LED 之应用做搭配设计，增加了设计延展性。

芯片特色
最大恒流输出：100mA (由三个外挂电阻分别控制)
最大输出承受电压: 17V
最大串行时钟频率: 20MHz
内置缓存,使影像数据与时钟数据串行传输至下一芯片
具 PWM 自由运行能力（内置振荡器可达 6.5MHz，产生刷新率达 400Hz）
三种 PWM 操作模式：
「8 位亮度数据输入」 (8 位模式)
「8 位亮度数据输入」+「6 位整体亮度调整数据输入」 (14 位模式)
「8 位亮度数据输入」+「5 位单点色偏校正数据输入」 (13 位模式)
输出极性反转功能
TTL/CMOS 相容输入位准
芯片工作电压： 3.3V ~ 5.5V
应用
LED 装饰与照明
户内/外 LED 视频/讯息显示屏
PWM 信号产生器 DC-DC 大功率驱动 IC 选型

40V 低压 DC to DC 灯杯、汽车等代表性 IC,因其 IC 种类太多，在此仅介绍具有代表性的 IC，
供大家交流学习。有些高压 IC 也可以应用到这个电压范围，在这里就不在重复介绍。

Zetex Semiconductors plc专门设计、生产及推销离散及综合模拟半导体产品，在业界占有
领导地占。凭借"标准"组件、方便使用的集成电路及完全自订的集成电路，在通信、家电、
汽车、及工业市场，迎战现今电子业开发设计的激烈竞争。低压升压LED恒流器件全系列做
的比较出色的公司之一。

下图输入电压范围从 0.7 V 到 1.6 V 最大输出 335mA,符合单节干电池的单颗LED升压型驱
动IC，广泛应用于军事应急手持设备方面。下图输入电压范围从 1.6 V 到 2.4V 最大输出 335mA,符合单节干电池的单颗 LED升压型驱
动 IC. 下图输入电压范围从 3.5 V 到 4V 最大输出多颗 LED驱动线路,符合单节锂离子电池供电的
产品。

下图是台湾点晶科技公司一款 DD212，可以 1.5-5.5V 输入电压，2 倍压升压输出最大 400mA。
外围器件是目前最少的之一。
SP6685 是一种恒定电流充电泵。主要用于驱动数码相机和摄像手机中的半导体闪光灯．也可用于摄像机断续高亮度照明灯。该充电泵可以设定二种不同的恒定电流值，分别驱动照相机闪光灯和摄像机照明灯。SP6685 可以自动转换升压和降压工作状态，确保半导体照明灯（LED）的工作电流与正向电压无关。该电路所需的电流采样基准电压很低（50mV），可以用阻值很小的表面贴装电阻器。
凌特美信也有相关参品，可到相应网站参考。

PT4105 是一款大功率LED 驱动用18V 降压转换器。它包含一个PWM 控制器、一个高精度的能带隙参考源、一个误差放大器、相位补偿电路、软启动电路、保护电路、IC 使能电路、输入电压检测电路、逻辑控制电路和功率MOS 管。PT4105 采用固定频率的电压模式来调节LED 电流，其200mV 的低反馈电压可降低功耗和提高效率。此外，PT4105 还含有限流功能以及过热保护功能以避免在输出过载时对器件造成损害。

PT4105 是5－18V 输入电压下驱动白光LED 的理想选择。PT4105 可驱动单颗1W（350mA）或3W（700mA）白光或其他颜色的LED。其宽的输入电压范围和高输出电流能力，也可以用来驱动3 颗串联1W 或3W 白光LED，或者串－并组合驱动3x3 颗1W 白光LED，等等。
AMC7150 是一款应用非常广泛的 LED 降压型驱动 IC，目前市场上有多家公司替代产品出现，可以应用于驱动 3 颗以内 1LED 或 1 颗 3W LED，产品设计中。
下图为美信公司出品的一款高效率, 输入 2.7-5.5V 锂电池电压范围升压到 40V 为 2-10 颗LED 400mA 的转换器驱动。下图为美信一款宽电压范围的 LED 驱动 IC，输入 5.5-40V，电流 35-350mA 多颗 LED 驱动应
用产品。
6-75V 电压输入，500mA 电流恒流驱动 IC，可以广泛的应用于各种高电压浮动的供电范围，
驱动大功率 LED 的相应产品中。
美国国半公司的 LP5520，可以应用于全彩灯饰、背光源大功率驱动等产品。
舞台 LED 应用与 DMX512 灯光协议
DMX512 协议是美国舞台灯光协会（USITT）于 1990 年发布的一种灯光控制器与灯具设备进行数据传输的标准。这包括电气特性、数据协议、数据格式等各方面的内容。
DMX512 电气特性与 RS-485 完全兼容，包括驱动器/接收器的选择、线路负载和多站配置等方面的要求都是一致的。
DMX512 数据协议规定使用 250Kbps 的波特率。
在进行正常数据传输之前，发送 1 个复位信号，声明数据传输的开始。随后的第 1 帧数据称为起始代码，其中包含设备类型码，以指明后续数据的接收设备的类型。最后，按设备编号的顺序给每个设备发送 1 帧数据，依次为：1#设备数据帧、2#设备数据帧，直至最后一个设备。设备总数最多可达 512 个，数据帧间隔为高电平，最长不超过 1s。DMX512 数据格式规定，1 帧数据长度为 11 位。按传送顺序说明如下：字串 1 第 1 位——起始位，低电平（SPACE）；字串 8 第 2～9 位——数据位，从最低位到最高位（LSB～MSB），正逻辑；字串 8 第 10、11位——停止位，高电平（MARK）；字串 8 奇偶校验位——不传送。
一般来说具有 RS-232 接口的单片机都可以实现的。
多个 DMX512 模块组合在一起构成一个灯光装饰系统,并可控制该系根据需要以不同的颜色,亮度,组合,按不同的时间间隔进行显示,从而实现多彩而生动的效果。并可以需求实时进行各种组合的改变和变化。

因时间问题，这次不能完整上载方案，今后将专版介绍DMX512 系统与现有LED恒流驱动整合设计方案及源程序，有急需者可至邮件：wmq@gd165.com 索取。

LED 散热解决方案

LED 铝基板设计选择

LED 线路设计为了更好的解决散热问题，LED 和有些大功率 IC 需要用到铝基线路板。

铝基板 pcb 由电路层（铜箔层）、导热绝缘层和金属基层组成。电路层要求具有很大的载流能力，从而应使用较厚的铜箔，厚度一般 35μm~280μm；导热绝缘层是 PCB 铝基板核心技术之所在，它一般是由特种陶瓷填充的特殊的聚合物构成，热阻小，粘弹性能优良，具有抗热老化的能力，能够承受机械及热应力。IMS-H01、IMS-H02 和 LED-0601 等高性能 PCB 铝基板的导热绝缘层正是使用了此种技术，使其具有极为优良的导热性能和高强度的电气绝缘性能；金属基层是铝基板的支撑构件，要求具有高导热性，一般是铝板，也可使用铜板（其中
铜板能够提供更好的导热性），适合于钻孔、冲剪及切割等常规机械加工。工艺要求有：镀金、喷锡、osp 抗氧化、沉金、无铅 ROHS 制程等。

基材:铝基板产品特点：绝缘层薄，热阻小；无磁性；散热好；机械强度高产品标准厚度：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0mm 铜箔厚度：1.8um 35um 70um 105um 140um 特点: 具有高散热性、电磁屏蔽性，机械强度高，加工性能优良。用途: LED 专用功率混合 IC（HIC）。铝基板是承载 LED 及器件热传导，散热主要还是靠面积，集中导热可以选择高导热系数的板材，比如美国贝格斯板材；慢导热或散热国产一般材料即可。价格相差较大，贝格斯板材生产出成品大概需要 4000 多元平米，一般国产材料就 1000 多元平米。LED 一般使用电压不是很高，选择 1mil 厚度绝缘层耐压大于 2000V 即可。散热参考设计方法：

为什么要进行热设计?

高温对电子产品的影响:绝缘性能退化；元器件损坏；材料的热老化；低熔点焊缝开裂、焊点脱落。
温度对元器件的影响:一般而言,温度升高电阻阻值降低；高温会降低电容器的使用寿命；高温会使变压器、扼流圈绝缘材料的性能下降, 一般变压器、扼流圈的允许温度要低于 95C；度过高还会造成焊点合金结构的变化—IMC 增厚,焊点变脆,机械强度降低；结温的升高会使晶体管的电流放大倍数迅速增加,导致集电极电流增加,又使结温进一步升高,最终导致组件失效。

热设计的目的

控制产品内部所有电子元器件的温度,使其在所处的工作环境条件下不超过标准及规范所规定的最高温度。最高允许温度的计算应以元器件的应力分析为基础,并且与产品的可靠性要求以及分配给每一个元器件的失效率相一致。
LED 散热设计一般按流体动力学软件仿真和做基础设计。

流体流动的阻力:由于流体的粘性和固体边界的影响，使流体在流动过程中受到阻力，这个阻力称为流动阻力，可分为沿程阻力和局部阻力两种。
沿程阻力:在边界沿程不变的区域，流体沿全部流程的摩檫阻力。
局部阻力:在边界急剧变化的区域,如断面突然扩大或突然缩小、弯头等局部位置，是流体的流体状态发生急剧变化而产生的流动阻力。
通常 LED 是采用散热器自然散热，散热器的设计分为三步
1:根据相关约束条件设计处轮廓图。
2:根据散热器的相关设计准则对散热器齿厚、齿的形状、齿间距、基板厚度进行优化。
3:进行校核计算。

散热器的设计方法

自然冷却散热器的设计方法
考虑到自然冷却时温度边界层较厚，如果齿间距太小，两个齿的热边界层易交叉,影响齿表面的对流，所以一般情况下，建议自然冷却的散热器齿间距大于 12mm,如果散热器齿高低于10mm，可按齿间距≥1.2 倍齿高来确定散热器的齿间距。
自然冷却散热器表面的换热能力较弱，在散热齿表面增加波纹不会对自然对流效果产生太大的影响，所以建议散热齿表面不加波纹齿。

自然对流的散热器表面一般采用发黑处理，以增大散热表面的辐射系数，强化辐射换热。
由于自然对流达到热平衡的时间较长，所以自然对流散热器的基板及齿厚应足够，以抗击瞬时热负荷的冲击，建议大于 5mm 以上。

LED 产业链厂商大全

LED 芯片及 LED 恒流驱动公司

- 日亚化学（NICHIA）

www.nichia.com
- Cree

www.cree.com

- 研诺逻辑（AATI）
www.analogictech.com
- Catalyst

www.catsemi.com
- Rohm

www.rohm.com.cn
- Zetex

www.zetex.com/china/index.htm
- 凌力尔特（Linear）

www.linear.com.cn
- 美国国家半导体（NSC）

www.national.com