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LED灯珠的恒流驱动芯片长啥样,它是怎么控制输出电流的?

 回家的梦想 2019-08-27

上期说到,我的LED灯盘的整流芯片已经检查完毕,没有问题,那么本期就了解一下另外一个芯片:WS3441S8P

我查询了一些资料,发现该芯片属于一种非隔离的降压型恒流LED驱动器,看来该芯片就是LED灯盘的核心芯片了。我们看一下手册给出的典型应用:

LED灯珠的恒流驱动芯片长啥样,它是怎么控制输出电流的?

图1 WS3441S8P芯片的典型应用

从左往右看,左侧是交流输入,经过了整流电路,之后又经过了一个滤波电容,之后将整流后的电压经过一个电阻分压,加到了芯片的VCC电源输入端。从手册上可知,该款芯片适合输入的交流电压为AC85V~AC265V,这个电压范围对于我国220V的市电来说是非常合适的。芯片的ROVP引脚是过压保护引脚,需要接一个电阻到地。DRAIN为内部高压电源MOS管的漏极,其可承受的电压范围为:-0.3~500V 。CS为电流感应引脚,需要连接一个电阻到地,该芯片的输出功率为80V/220mA或者150V/150mA,电路右侧的二极管,起续流作用,由于是恒流驱动,因此需要将发光二极管串联在一起使用,这个是手册推荐的设置。

在知道了芯片的外围电路之后,我们还需要了解一下芯片的内部结构:

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图2 WS3441S8P芯片的内部结构

先看图1,电流从整流电路出来的正极(右侧最上面的那个二极管)往下流经过数个LED灯珠流向漏极(DRAIN),之后又从芯片引脚的漏极(DRAIN)经过两个MOS管从CS引脚流出,之后电流再流过外部的电阻到地,因此,可以通过测量CS和地之间的电压,就可以测量发光二极管(LED灯珠)流过的电流。

芯片对LED灯珠的电流控制,可以用下面的图来理解:

LED灯珠的恒流驱动芯片长啥样,它是怎么控制输出电流的?

图3 芯片对LED灯珠的电流控制流向

图3中的开关K就是芯片内部的MOS关,它的打开和闭合由芯片的内部逻辑控制,图中的电池正极为整流输出的正极,负极就是芯片的接地端(还有一个电阻与CS端连接,本图未画)。当开关K闭合的时候,电源电压直接加到LED灯珠之上,因此灯珠就开始亮,并且对下侧的电感进行充电蓄能,其电流流向为i2,当开关K关断的时候,因为电感的电流不能突变,且电感已经蓄了一定的能量,因此电流会通过续流二极管继续流动,如i1,只要适当的控制开关K的频率和选择适当的电感L值,LED灯珠的电流就会是连续的,就会一直亮下去,当然,如果切断了电源,LED灯珠最终就会因电感能量的释放完而熄灭

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图4 LED灯珠工作时的电流情况

最终LED灯珠的电流就如图4所示,如果选择合适的电感L值,就可以得到更为平滑且稳定的电流。

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