高亮度 led 照明驱动 ic ft870ba

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高亮度 LED 照明驱动 IC

FT870BA

**************************************王胜 hidywang深圳市创迪峰电子有限公司Shenzhen CDF Electronics limited深圳市罗湖区嘉宾路城市天地广场 A 座 21 层21"Floor,Suite A,City Square,Jiabin Road,Luohu District,Shenzhen.ChinaTEL:0755-2216-1266 ( 30 Lines)FAX:0755-2216-0866http://www.hhcdf.com


FT870BA 介绍

FT870BA 是 FMD( 辉芒微电子）推出的一款高效率的 LED 驱动控制芯片，可以使得高亮度 LED 在 15V-500V DC 的宽输入电压范围内正常工作，由于 FT870BA 工作于开环的电路控制模式，不需要对环路进行环路补偿便可以得到很好的输出电流调节效果。 FT870BA 以固定的频率驱动外部 MOSFET, 通过检测外部 MOSFET 的电流调节 LED 串的电流，以恒定电流而不是以恒定电压驱动 LED 串，这样就可以使得 LED 输出均匀恒定的光，而且提高了可靠性。输出电流可以通过外部的检测电阻调节，调节范围可以从几 mA 到 1A 。 FT870BA 是低成本，高性能和小体积的降压型高亮度 LED 驱动的最佳选择。


FT870BA 的特点与应用

产品特点：• 效率大于 86%• 毫安到安培级的输出应用• 可通过外部电位器或 PWM 信号输入进行调光控制• 多达上百个 LED 的串并联使用 • 固定频率 25KHZ• 频率抖动技术以减少 EMI• 输入电压从 15V 到 500V 直流• 具有过压和过温保护功能

产品应用：• DC/DC 或 AC/DC 的 LED 驱动• RGB 背光 LED 驱动• LED 日光灯• LED 交通信号灯


FT870BA 封装及引脚功能


FT870BA 应用于 LED 日光灯的电源方案

FT870BA 既可以用于 DC/DC 电路中，输入直流电压在 15V-500V 之间，又可以用于 AC/DC 电源电路中。

在交流全电压（ 90V-265V ）输入条件下，我们建议做 20W 以下，输出电压不超过 51V ，驱动的 LED 不超过 16 串为佳。下面是 FT870BA 用于 LED 日光灯的电源方案


LED 日光灯应用方案 1- 电路原理图


LED 日光灯应用方案 2-PCB 和实物图


LED 日光灯应用方案 3- 使用材料列表

下表是 9W LED 日光灯的 BOM 表：


LED 日光灯应用方案 4- 成品测试报告

下面是 9W 和 12W 的测试数据：


LED 日光灯方案总结

优点：1 、以上方案中的原理图和 PCB 都是公用的，这样所有瓦数的 PCB 都只有一种规格，易于加工生产。2 、不同瓦数的 LED 日光灯，只要在几个主要元器件的选择上区分，如 18W 的多加一个电感， MOSFET 选用 7N60 ，限流电阻根据需要的电流值变小即可。3 、电感 L2 在 MOSFET 关断过程中，给 IC 供电，减小了电路的损耗，提高效率。4 、此方案已经批量生产，成熟稳定可靠。缺点： IC 工作频率较小（ 25KHZ 固定频率 ) ，设计大功率的 LED 日光灯时电感较大，安装在 T8 的管子比较麻烦，所以 18W 的 LED 日光灯选择两个电感，这样成本略有增加。


几种 LED 日光灯电源方案的 IC 对比

1 、 HV9910 ：

HV9910 是美国超科公司推出的一款 IC ，目前市场占有量较大，有着很好的使用范围。这款 LED 驱动器 IC灵活简单，效率超过 90% ，直接高压启动，减少相关元件的数量，从而降低了系统成本。 HV9910 可将调整过的 85V至 265Vac 或 8V 到 450Vdc 电压源转换为一个恒流源，从而为串连或并联的高亮 LED提供电源。

过压或 MOS管选取不当会容易造成 LED永久损坏 , 过高的电压在没有及时反馈的情况下 ,MOS管会被击穿 ,LED 过流而损坏 .那需要解决的办法是 , 在设计这颗 IC 时需要前端设计限压线路。不适合应用于波动电压大的场合，例如供电电压突然从 100V升高到 300V,会大电流瞬间损坏 LED 。这个情况是有的，在设计时要尽量避免使用在供电电压波动太大的场合。

HV9910适合设计在供电电压相对稳定 , 有限压保障，负载不大的电源电路中。


2 、 PT4107 ：

PT4107 是华润矽威针对高功率 LED照明市场推出的一款 IC, 输入电压既可为传统的 110V/220V 交流电压，又可为 18V 以上到数百伏直流电压。它以独特的电路结构，采用峰值电流检测为大功率 LED 提供恒定的供电电流。 PT4107 为系统提供了安全可靠的过流、过温保护，提高了整个系统的可靠性。整体供电效率可达 85% 以上，并为使用者提供良好的调光措施。内部集成频率抖动功能以改善 EMI 。此 IC 需要启动电路，电路复杂，且自身损耗比较大。

此款 IC 在实际应用中还是存在很多问题，例如有客户反映的：自身发热高，还有在大 W 数时不稳定，会损坏 LED 或电源板。（东莞勤上光电和深圳森瑞特就使用过但放弃了这个方案）。


3 、 LNK306 ：

LNK306 是 PI 公司于 2004年推出的一款单片式 IC ，工作频率 66KHZ ，采用频率抖动技术以降低 EMI ， IC 的保护功能完善，内部有短路后自动重启动的保护电路，开环故障检测及保护，限流保护和过热保护。外围比较简单，稳定性强，效率高。缺点是价格高，功率做大后，发热严重，噪声比较大，适合做 10W 以下的 LED 电源。 4 、 QX9910 ：

QX9910 是泉芯推出的一款高亮度 LED 驱动 IC ，采用恒定关断时间控制方式（可设置），频率可达 2MHZ 。需要低压启动供电电路。 5 、 XLT604:

XLT604 是厦门联创推出的采用 BICMOS 工艺设计的 PWM 高效 LED 驱动控制芯片，工作频率高达 300KHZ （由外部设定），其他功能如 QX9910 ，需要低压启动供电电路。


6 、 TAC9910 ：

TAC9910 是台创推出的一款高亮度 LED 驱动 IC ，跟 QX9910 一样，采用恒定关断时间控制方式（可设置），频率可达 2MHZ 。需要低压启动供电电路，封装和管脚与 QX9910完全兼容。 7 、 UC3843:

这颗芯片是经典的开关电源 PWM 控制芯片，应用很广，拓扑结构是隔离式的，现在有一部分工程师将它用在非隔离电路中，做 LED照明驱动用，应用情况的好坏众说不一。它的最大特点是价格便宜，不到 1 元人民币。

8 、 FT870BA ： FT870BA 是辉芒微电子推出的一款高亮度 LED 驱动 IC ，功能与 HV9910类似，采用高压启动供电电路，外围设计较为简单，工作于开环的电路控制模式，不需要对环路进行环路补偿便可以得到很好的输出电流调节效果。在全电压输入条件下，输出功率大于 18W 以上时电源发热量比较大，工作频率 25KHZ ，在大 W 数Ⅹ需要的电感尺寸比较大，不利于电源内置。


对比分析以上几款 LED 驱动 IC ，除 LNK306 外，其他 IC 控制电路原理基本上一样，都是采用降压电路，工作过程如下图：上电：红色箭头所示，高压直流→ LED→L1→Q1→RCS 在这个过程中损耗会有 L1 的等效电阻 +MOS管的结电阻 +R 电流检测电阻损耗。 L1 上电电流不能发生突变，会给 CS 检测电流时间，也为下一过程续流提供条件。当 CS反馈电压达到合适的值时， IC会关闭MOS管，这时放电过程开始：蓝色线段是 LED放电电流方向 L1 、 Co 的等效电阻和 D1 的正向压降是影响效率的关键。 D1肖特基二极管选取正向电压小，频率

要选择实际工作频率 3倍以上，最大电流要大于 LED实际电流的 2倍以上，耐压要大于供电电压峰值的 1.5倍以上，推荐选用 MUR160 。 Co 电容可以改善负载电流稳定度，容量在 4.7-33uF 中间选择。这种控制方式的不足之处是放电过程不在 IC监控下工作，容易造成误动作，以上的芯片都存在这个问题。


辉芒微电子公司简介

辉芒微电子是一家外资集成电路设计公司。在短短几年的时间内，它已成为生产非易失性存储器产品 EEPROM 和高端电源管理芯片的领导者。 2003年它成立于美国加州硅谷旁的菲蒙市（ Fremont ， CA ）。创建者毕业于美国一流学府，并在美国硅谷有合共 50 多年的设计经验。多家国际知名的风险投资公司均有投资，公司目前在美国、香港和中国深圳均设有办事处。顾问团成员也是微电子业界中的佼佼者，有前美国加州大学伯克利分校（ University of California, Berkeley ）电子与计算机工程系的副院长、香港科技大学（ HKUST ）的教授和一位资深的微电子业人士。辉芒微电子定位于成为世界尖端的集成电路设计公司之一，致力于原创性设计并已经拥有多项专利，所有产品都是自已研发。跟国际知名的集成电路设计公司一样，不仅拥有世界级的设计团队，还拥有强大的工艺团队，大多数的产品都是由自主研发或与晶圆厂共同开发的工艺生产。由于对工艺的深刻理解，使我们能更好的掌控产品品质，并快速研发出高性能、高稳定性和低成本的芯片。公司网址： www.fremontmicro.com

高亮度 led 照明驱动 ic ft870ba

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