HA220xxPB系列芯片是深411光华源科技有限公司自主研制开发生产的LED恒流驱动IC,现已广泛用于LED照明系统中。
一、IC特点
该IC具有以下特点:
1.输入电压范围宽,适应AC85V-AC265V电压输入;
2.输出电流恒定,电流大小可由外围电路设定,且恒流精度高;
3.效率高,在纯阻性负载情况下,效率高达95%;
4.可驱动LED数量多,可将LED按实际需要串联或串并联相结合,以驱动多只LED灯珠;
5.HA220 x xPB系列恒流源体积小,仅为DIP10封装,可嵌入小体积灯具内;
6.外围电路简洁,因无电感,无变压器,稳定性好;
7.设有使能端,可利用使能端做成多种智能灯具,实现多种功能。
由于HA220 xx PB系列芯片具有外围电路简单,体积小的特点,可将其设计到小体积封装的LED灯具内,取代日光灯、白炽灯等灯具;利用其使能端,可设计成多种变化方式的彩灯;利用输出电流可由外围电路设定的特点,可将其用于LED液晶彩电或彩显的背光驱动电路中。
HA220 x xPB系列芯片采用DIP10封装形式,其引脚功能见表1。
二、应用电路简述
该系列芯片的典型应用电路如图1所示,其最佳输出电压范围为150V~180V,当输出电流为20mA时,最低输出电压(各只LED的正向工作电压之和,下同)为30V;当输出电流为40mA或60mA时,最低输出电压为90V。该电路输出电流大小由R1设定,其对应关系见表2。
另外,当HA22004PB、RA22006PB为多路输出时,应尽量使各路的LED个数和颜色一致。若不能一致,可外接稳压管使各路输出电压均衡。
在驱动多路并联的LED灯串的情况下,当一路LED灯串开路时,为防止与之并联的LED,过流损坏,应增加保护电路,如图2所示。
当无LED灯串开路时,RA3或RB3两端的电压使VA1或VB 1导通,短接VTA1或VTB1的门极和阴极,VTA1或VTB1截止,电路正常工作;当下面一路LED串开路时,RB3上电压降为0V、VB1截止,VTB1导通,这时恒流源输出的电流一路通过VTB1形成回路,而不会增加到另一路LED中去,从而起到保护作用。
RA5和RB5的取值:若一路串联50只LED,并假设每只LED的正向电压(VF)为3.2V,则RA5和RB5的阻值为:3.2V×50/0.02A =8000Ω; R5的功耗:0.02 2 ×8000=3.2(W),实际选取时,其功率应不小于5W。
若要让HA220 x xPB系列LED恒流驱动电路能在AC110V~220V及更宽的市电范围内正常工作,可将芯片的②、⑥脚所接的电阻R2用如图3所示的等效电路替代。该等效电路的阻值能自动随输入电压的变化而改变,从而调节芯片内部的工作状态,使之能正常工作。
1.非隔离方式使能
非隔离方式使能电路如图4所示。此电路在典型应用电路的基础上,利用三极管V1的通断来控制使能端,当V1导通时,芯片的①脚通过V1与②脚相连呈高电平,⑤脚输出关断;当V1截止时,芯片的①脚悬空,恒流控制电路正常工作,⑤脚恒流输出正常。利用这一特点,接通或关断LED的驱动电流,使LED发光或熄灭,从而可实现多种发光效果。
图中V1推荐用9013或8050型三极管。当V1通过电阻R4接5V电压时,R4阻值推荐用4.7kΩ或5.1kΩ。电感L与LED串联,其作用是防止LED被瞬间电流冲击损坏。在实际选用电感L时,要求其电感量为1 mH~2.2mH,允许通过的电流至少为实际电流的1.3倍。
提示:只有在控制信号的“地”与恒流器“地”能安全共地时,方可使用非隔离方式使能这种形式。
2.隔离方式使能
隔离方式使能电路如图5所示,此电路是在典型应用电路的基础上,用光耦控制使能端。当光耦导通时,芯片的①脚通过光耦与②脚相连呈高电平,则⑤脚输出被关断,LED灯不亮;当光耦关断时,芯片的①脚悬空,⑤脚输出正常,LED正常发光。利用这一特点,接通或关断LED驱动电流,使LED发光或熄灭,从而可实现多种发光效果。
3.PWM调光控制
若要实现PWM调光功能,可在该系列芯片典型应用电路的基础上,利用输出电流可调的特点,将图1中的电流调整电阻R1用图6虚线框内R1、R4、R6、U1、V2等元件组成的等效电路代替。此等效电路的阻值大小可由光耦U1控制。当驱动光耦的PWM信号发生改变时,此等效电路的阻值发生改变,从而实现调光功能。HA220 x x PB系列芯片的调光范围见表3。
图6中的N2 (TL494)、C6、R10~R14及电位器RP 1等元件组成PWM信号发生器,调节PIP 1即可改变PWM脉冲的占空比。