LED T8/T5灯管的电源驱动方案

   2014-03-19 新产业5680
核心提示:超市、商场、医院、工厂、办公室、学校以及酒店等需要照明的场所,都有T8灯管的身影。数据表明:截至2013年,中国有近80%以上的日光灯还都是T8。因此,设计高性价比的T8/T5 LED灯管驱动方案,更利于对原有灯具的替换。
 超市、商场、医院、工厂、办公室、学校以及酒店等需要照明的场所,都有T8灯管的身影。数据表明:截至2013年,中国有近80%以上的日光灯还都是T8。因此,设计高性价比的T8/T5 LED灯管驱动方案,更利于对原有灯具的替换。

针对T8/T5灯管的应用,深圳市明微电子股份有限公司(简称明微电子)研发了SM7307、SM7302、SM7330B、SM7332PB等多款驱动芯片,可以实现8W到48W的所有T管的方案。下面结合这几个产品,对T8/T5方案进行详细的说明。

一、高性能恒流驱动方案 SM7307/SM7302

SM7307与SM7302是同系列的适用于不同功率的产品,SM7307适用于8W到18W的T管方案,而SM7302适用于12W到24W的T管方案。二者都是高精度恒流驱动开关,内部集成高压功率开关管,采用BUCK 拓扑结构,无需任何的补偿元件,恒流精度小于±3%;采用高压的自启动及供电专利技术,IC内部自供电,不需要外界辅助供电;系统效率可达90%以上,具有LED负载开、短路保护等多重保护,可靠性高,而且系统BOM性价比高。SM7307/SM7302典型系统原理图如图1。


SM7307/SM7302采用专利的恒流控制技术,通过电流采样端CS限制功率开关管的峰值电流,控制功率开关管的关闭;通过FB端口检测电感的电流过零点,控制开关管的开启,从而确定了流过电感的高低峰值电流值,实现了输出恒流。

通过DRAIN端口经内部JFET对VDD电容充电,利用IC内部的稳压电路实现稳压供电。

1.1 BOM表

采用SM7307实现的9W到18W(VOUT:75V~150V,IOUT:120mA)T8 LED灯管方案中,驱动电源系统的典型BOM表(对应上述电路图)如表1:




1.2 测试数据

在180-264Vac输入电压范围内,本系统的恒流精度为±1.5%;系统平均转换效率大于90%,不同的输入电压和输出负载情况下的测试数据如表2:




1.3 PCB布线注意事项

本系统的PCB尺寸仅为20*25mm,电路板实拍图如图2:


在PCB设计时,为了保证系统的性能,需要注意以下几点:

(1)IC的GND接地脚需要铺铜,可加强IC的散热;

(2)尽量使主环路(电流回路)走线短,不要把FB、VDD管脚包围在主环路内;

(3)从输出到FB端的R2电阻,推荐采用插件电阻;

(4)系统输出电容值相同时,优选电解电容,次选贴片电容;

SM7302的设计方法与SM7307的相同,仅是功率大于SM7307的功率。

二、高功率因数、高性价比的T8/T5方案 SM7330B/SM7332PB

SM7330B与SM7332PB同属高功率因数系列的产品,SM7330B适用于外部驱动功率管的方案,而SM7332PB是内部集成2N60功率管。二者都是BUCK拓扑结构,工作在临界导通模式,在全电压90Vac~265Vac输入电压范围内,恒流精度可达到±5%,PF值大于0.9,具有输出开、短路保护特性。可通过EFT、雷击浪涌等可靠性测试。SM7330B输出功率可覆盖9W到48W,其典型工作原理图如图3:SM7330B在系统上电后,正弦半波电压通过启动电阻给VDD引脚的电容充电,当VDD电压上升到启动阈值电压后,芯片内部控制电路开始工作,当输出电压建立后,VDD电压由输出电压通过二极管供电。


芯片采样电感电流,利用内部误差放大器形成闭环反馈网络,从而得到高恒流精度和高负载调整率。

CS电压和基准电压通过跨导放大器进行误差放大,并通过外部COMP电容积分。COMP端电压控制外部功率管导通时间,调整输出电流。

SM7332PB内部集成2N60功率管,最大输出功率可达20W,其典型的输出规格为80V/180mA。其实物图、应用原理图如图4、图5所示。



SM7332PB工作原理同SM7330B,不再累述。SM7332PB的典型输出规格80V/180mA的基本电气参数、转换效率和功率因数如表3、表4、表5所示。


采用SM73XX系列芯片设计的T8/T5驱动方案,不但性价比高而且可通过各种可靠性测试及EMC认证,是T8/T5驱动方案的最佳选择。
 
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