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特色产品 - R1700 -

LED 驱动芯片: 具备PFC功能和低EMI干扰

2018年7月13日

r1700

理光推出了新的芯片系列:面向LED照明应用的芯片; R1700是一个全新的产品,直接由市电供电,并将其主要电源转换成适合驱动led的电压。该芯片针对非隔离LED驱动电路进行了优化,输入电压范围可达650V,以承受开关感应负载导致的电源电压峰值,并具有足够的安全裕度。PFC电路提高了有功功率和表观功率之间的比值,从而降低了源(电力供应商)的负载电流。
我们从市场上了解到,对LED驱动器的需求是针对特定问题的。客户倾向于设计一种具有同步整流的高效PFC电路,但对两个开关MOSFETs引起的EMI噪声表示担忧。
R1700 image1

R1700具有先进的带边缘共振控制的零电压开关(ZVS)电路,通过同步整流可以显著降低开关损耗和EMI噪声。例图突出显示了电路的基本操作细节。

r1700 image2

A: 显示电压(Vds)和电流(Id)的理想波形。

r1700 image3

B: 显示Vds和Id的实际波形,当MOSFETs开关时,由于电压和电流重叠而产生开关损耗。

r1700 image4

C: 显示了Vds和Id在使用ZVS时的改进波形,消除了电压和电流之间的重叠,使开关损耗最小化。

通常情况下,快速的切换操作会产生高频噪声,从而导致干扰系统噪声和其他电磁干扰问题;然而,R1700可以显著降低开关噪声和电磁干扰。

传统的LED驱动电路通常由两个DC/DC转换器组成,而Ricoh的解决方案使用独特的单级DC/DC转换,并采用高级的buck-boost(升降压)拓扑结构。客户喜欢这样的优点,可以跳过一个嘈杂的开关电路,减少电路板上笨重的部件的数量,从而节省成本。

其次,边缘共振控制的零电压开关(ZVS)电路允许高工作频率和使用更小部件。这两个特性使得该应用不仅适用于常规的、也适用于小型和薄型照明设备的设计。与传统电路相比,电路板空间可减少70%,高度可减少50%。

Conventional LED Driver Circuit

Conventional LED Driver Circuit / 2 Stage Switching Power Source

2 Stage Switching Power Source

R1700 LED Driver Circuit

R1700 LED Driver Circuit / 1 Stage Switching Power Source

1 Stage Switching Power Source

R1700的LED亮度调光范围为100% - 5%,可以通过将一个PWM信号与1 - 10khz的频率连接到DIM输入来控制调光。
作为另一种选择,可以考虑将R1580恒流驱动器添加到电路中。该设计将PWM信号转换成线性调光信号,该设计的主要优点是由于LED驱动器MOSFET不连续切换,从而抑制谐波电流和EMI干扰,并导致LED发光无闪烁。特别是当使用光源来拍照片和视频时,如果光源有闪烁,会降低拍摄的质量,在镜头上留下不同曝光的区域或线条。R1580的另一个优点是它的宽调光范围;它将标准范围从最低的5%扩展到0.5%。特别是RGB LED配置,扩展的调光范围确保了对颜色温度设置的更宽泛控制。下面是R1700和R1580典型应用电路的示例

R1700 + R1580N Tupical Application Circuit, Buck-boost(Inverting)Converter

R1700 + R1580 Typical Application Circuit, Buck-boost (Inverting) Converter

我们还考虑到了安全方面,R1700有一系列保护电路,有助于应用的安全运行。

  • 过载保护 (OCP)
  • 热关机 (TSD)
  • BST/VCC 引脚欠压锁定 (VCC UVLO)
  • VCC 引脚过压锁定 (VCC OVLO)
  • 反馈引脚过压保护 (FB OVP)
  • CMP 引脚过压保护 (CMB OVP)
  • Latch-Type保护 (按产品版本可选)

对Latch-Type版本而言,一旦VCC OVLO、TSD或CMP OVP保护被触发超过32次并停止R1700的运行,锁存电路就会启动。Latch-Type版本芯片保持这种状态,直到电路重新启动或使用DIM输入pin重新设置芯片。而非Latch-Type版本芯片,当FB pin电压恢复正常时,芯片会自动恢复至正常状态。