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Hy-Star Tech Support

XLSEMI 恒流 LED 產品 PWM 調光方案簡介

LED 照明較其他照明產品具有綠色、節能、環保、長壽命等優點,隨著整體成本降低,LED 照明開始廣泛使用在商 業、家庭等領域。而智慧型 LED 照明獨有的特點適用于不同的應用場合和需求,如遠端控制、定時開關、調光、調色 等。 XLSEMI 研製出針對 LED 照明的全集成開關型變換方案,內部集成高壓、大功率 MOSFET 開關管,週邊元器件簡單, 系統應用靈活,轉換效率高,系統體積小,內置過溫保護、過流保護、短路保護等全套可靠性保護電路,同時相容外 置 PWM 信號調光功能,實現智慧驅動 LED。


方案簡介


方案簡介

降壓型 LED 調光

XL30XX 系列可以通過外置 PWM 信號,改變 PWM 信號占空比來實現調光功能,PWM 信號占空比變化範圍 0%-100%,PWM 信號頻率範圍 1KHz-10KHz。

Step-Down LED Constant Current Driver
料號 輸入電壓 開關電流 頻率
拓撲結構
典型應用 效率(Max) 恒流精度 封裝類型
XL3001 8V~40V 3A 220KHz BUCK 3 串 2W LED 98% ±3% SOP8-EP
XL3003 5V~36V 4A 220KHz BUCK 6 串 3W LED 98% ±3% TO252-5L
XL3005 5V~36V 5A 220KHz BUCK 8 串 4W LED 98% ±3% TO263-5L



XL3001、XL3003、XL3005 調光原理圖



輸出電流計算公式:


`I_{LED}= (V_{CS}-(R1 xx (V_{PWM} \ xx DUTY-V_{CS})) /(R1+R2+R3))/(RCS)`

其中 VCS 是晶片基準電壓,VPWM 為 PWM 信號幅值,DUTY 為 PWM 信號占空比。 

備註


1.為保證 PWM 信號可以關閉晶片,當 PWM 信號幅值電壓變化時相應更改電阻 R2 阻值;
2.所有的電阻至少使用 1%精度,以確保調光時輸出電流精度;
3.為防止輸出電流小於 30mA 時 LED 出現閃爍,設計時最小輸出電流大於 30mA

XL300X 系列參考數據

備註:VPWM=5.0V 時,電阻 R2=20K,VPWM=3.3V 時,電阻 R2=12K。
測試條件 1,輸入 12V/24V,輸出接 3 串 LED,初始電流值設定為 309mA/618mA,調光信號幅值為 5.0V/3.3V,頻率 為 1KHz、5KHz、10KHz。



測試條件 2,輸入 8V-36V,輸出接 2 串 LED,初始電流值設定為 309mA,調光信號幅值為 5.0V/3.3V,頻率為 1KHz、 10KHz。

參考波形

輸入 12V,輸出接 3 串 LED,初始電流值設定為 309mA,調光信號幅值為 5.0V,占空比 50%,頻率為 5KHz、10KHz。

備註
:通道 1 黃色,PWM 信號波形;通道二綠色,輸出電壓紋波;通道三藍色,輸出電流紋波


調光信號頻率 5KHz



調光信號頻率 10KHz


升壓型 LED 調光

XL60XX 系列可以通過外置 PWM 信號,改變 PWM 信號占空比來實現調光功能,PWM 信號占空比變化範圍 0%-100%,PWM 信號頻率範圍 1KHz-10KHz。

Step-Up LED Constant Current Driver
料號 輸入電壓 開關電流 頻率
拓撲結構
典型應用 效率(Max) 恒流精度 封裝類型
XL6014 8V~40V 3A 400KHz BOOST 8 串 1W LED 93% ±3% SOP8-EP
XL6005 3.6V~32V 4A 180KHz BOOST 8 串 2W LED 94% ±3% TO252-5L
XL6006 5V~32V 5A 180KHz BOOST 10 串 3W LED 93% ±3% TO263-5L




XL6013、XL6005、XL6006 調光原理圖




輸出電流計算公式:


`I_{LED}= (V_{CS}-(R1 xx (V_{PWM} \ xx DUTY-V_{CS})) /(R1+R2+R3))/(RCS)`

其中 VCS 是晶片基準電壓,VPWM 為 PWM 信號幅值,DUTY 為 PWM 信號占空比。 

備註


1.為保證 PWM 信號可以關閉晶片,當 PWM 信號幅值電壓變化時相應更改電阻 R2 阻值;
2.所有的電阻至少使用 1%精度,以確保調光時輸出電流精度;
3.為防止輸出電流小於 30mA 時 LED 出現閃爍,設計時最小輸出電流大於 30mA;
4.由於是升壓拓撲,即使晶片不工作,輸入端電壓可以通過電感和肖特基,直接載入至輸出端 LED,為確保實現輸 出端 LED 燈組徹底熄滅,設計時需確保輸出與輸入存在一定的壓差(建議輸出 LED 燈組額定電壓為輸入電壓 1.5 倍左右)

XL60XX 系列參考數據

備註:VPWM=5.0V 時,電阻 R2=19.1K,VPWM=3.3V 時,電阻 R2=11.5K
測試條件 1,輸入 12V(24V),輸出接 8 串(12 串)LED,初始電流值設定為 324mA/648mA,調光信號幅值為 5.0V/3.3V, 頻率為 1KHz、5KHz、10KHz。





測試條件 2,輸入 8V-32V,輸出接 12 串 LED,初始電流值設定為 324mA,調光信號幅值為 5.0V/3.3V,頻率為 1KHz、 10KHz。


參考波形

輸入 12V,輸出接 8 串 LED,初始電流值設定為 324mA,調光信號幅值為 5.0V,占空比 50%,頻率為 5KHz、10KHz。

備註
:通道 1 黃色,PWM 信號波形;通道二綠色,輸出電壓紋波;通道三藍色,輸出電流紋波


調光信號頻率 5KHz



調光信號頻率 10KHz