HA220P系列恒流源应用技巧

HA220P系列恒流源应用技巧

　　关键词：恒流源 LED驱动 应用技巧

　　摘要：随着照明事业的不断发展，LED因其节能环保的优越特性而成为照明业的发展潮流。LED的恒流驱动技术也成为LED照明业的首要问题。HA220P系列恒流源因其具有小体积，宽工作电压范围，及独特的使能端而被业界认同。本文从该芯片的典型应用，使能端应用，以及使能端的扩展应用方面着手，着重分析如何用此芯片驱动各种LED智能彩灯，帮助广大LED电子爱好制作各种五颜六色的智能灯。

　　随着LED照明技术的不断发展，驱动LED的恒流源也就提到议事日程上来了，LED和恒流源驱动，他们是一对不可分离的伴侣，深圳光华源科技有限公司自主研制开发生产的HA220P系列恒流源从众多产品中脱颖而出，成为众多LED驱动电源IC中的娇娇者。

　　 纵观HA220P系列恒流源，发现其具有以下几个优点：

　　1、输入电压范围宽，适应AC85V～AC240V电压输入；
　　2、输出电流恒定，电流大小可由外围电路整定，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个数多，可将LED按实际需要串联、或串并联相结合的办法带动多个LED灯珠。
　　5、HA220P系列恒流源DIP10封装，外围电路简洁，因无电感，无变压器，所以整个电路体积小，可嵌入小体积灯具内，稳定性好；
　　6、有使能端，可利用使能端做成多种智能灯具，实现多种功能。

　　HA220P系列恒流源的应用：

　　利用此恒流源体积小的特点，可将其设计到小体积封装的LED灯具内，作为工业照明设备、装饰照明设备，园林景观照明灯具及节能灯具等；利用使能端，可设计成各种变幻莫测的彩灯，用于大中型喷泉、溶洞等高档水景的彩色投光照明，利用输出电流可由外围电路设定的特点，可将其应用于LCD平面显示背光源的驱动中，还可应用于电子显示器以及其它不需与电源隔离的应用中作为LED的驱动电路。下面，对HA220系列恒流源的应用做一个简单分析，与大家共享。

　　 HA220P系列恒流源DIP10封装，其引脚排列图如下：

　　1、典型应用（见图一）

　　说明：此电路为HA220P系列恒流源IC的典型应用，输出电流大小由R1整定，电流整定电阻R1与电流的关系见下表

　　最佳输出电压范围为150V～180V，最低输出电压：HA22002P为30V；HA22004P、HA22006P为90V
　　注：最低输出电压实质就是∑VF，即各LED的正向工作电压之和。

　　如使用HA220系列恒流源，则电流整定电阻R1与电流的关系见下表

　　HA220PB系列恒流源的最低工作电压均为30V。
　　注：HA220PB是HA220××P的第二代产品，在使用时，注意R1整定电阻的取值要与其相对应的恒流值一致。

　　２、隔离方式使能（见图二）

　　说明：此电路在典型应用的基础上，利用光耦控制使能端，当光耦开通时，1脚通过光耦与2脚相连至高电平，5脚输出被关断，LED灯不亮；光耦关断时，1脚悬空，使能端无效，5脚输出正常，LED正常发光。利用这种功能，接通或关断LED驱动电源，使之发光与熄灭，实现各种发光效果。

　　３、非隔离方式使能（见图三）

　　说明：此电路在典型应用的基础上，利用三极管的通断来控制使能端，当三极管开通时，1脚通过三极管与2脚相连至高电平，5脚输出被关断，三极管截止时，1脚悬空，使能端无效，5脚输出正常利用这种功能，接通或关断LED驱动电源，使之发光与熄灭，实现各种发光效果。

　　 注意：控制信号的“地”与恒流源的“地”能安全共地时方可使用“非隔离方式使能”

　　４、PWM调光电路（见图四）

　　说明：

　　1、此电路在典型应用的基础上，利用输出电流可调的特点，将图一中的电流整定电阻R1用R1、R4、R6、U1.2、V2组成的等效电路代替，此等效电路的阻值大小可由光耦替代，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。

　　2、其调光范围如下：

　　3、图四中的PWM信号为MCU的一个PD或其它部分共用的ASIC电路PWM输出口，响应时间为10ms，市场所流行的PWM方式为采用MCU或专用集成电路的调光模式，以下提供一个电路，可以与原来的PWM波相接口匹配应用，以供参考。

　　５、背光源调光电路（见图五）

　　说明：此电路在典型应用的基础上，利用输出电流可调的特点，采用电位器、按纽或其它软开关，可以调节LED的LCD背光源。如图：改变LM358输入信号3脚的电压，V401的基极电压跟随一起改变，流过光耦的电流发生改变，从而改变恒流源8脚输入阻抗值，实现调光功能。图五给出以可调电位器和数字电位器两种模式改变LM358输入信号3脚的电压方式，可供参考。

　　６、闪灯（见图六）

　　说明：此电路在非隔离方式使能的基础上，应用同步定时器控制V1的通断，当V1开通时，使能端1脚接至高电平，使能有效，5脚无输出，LED灯不亮，当V2截止时，5脚输出正常，LED灯工作正常，V1开通和截止的周期由同步定时器控制。利用此方式，可以做多种效果，图中给出的同步信号，使得切换过程在电源过零时避免冲击。

　　7、七彩跳变

　　说明：此电路在应用隔离方式使能的基础上，利用单片机对三个光耦轮流供电，控制光耦的通断，当某一光耦导通时，光耦所控制的恒流源芯片输出被关断，所带LED不能正常发光，从而实现各路LED轮流发光的目的。周期与花样变化由MCU程序控制。

　　8、追灯

　　说明：利用CD4017的输出对三个晶体管进行轮流通断控制，当CD4017A 第三脚输出高电平时，Q1 、U1导通，与U1.2并联的LED因Q1短路而不发光，其它LED正常发光；当CD4017A 第二脚输出高电平时，Q2 、U2导通，与U2.2并联的LED因Q2短路而不发光，其它LED正常发光；当CD4017A 第四脚输出高电平时，Q3、U3导通，与U3.2并联的LED因Q3短路而不发光，其它LED正常发光；利用恒流源当某部分LED短路不发光时不影响其它LED的正常以光的特点，采取短路部分LED的控制方法，实现了控制LED的分段发光从而实现锥灯的效果。

　　9、全电压宽范围供电方式

　　说明：为了适应全球电压通用，使HA220能在110VAC～220VAC及更宽电压范围内工作，可将典型应用电路中的R2用以上的等效电路替代，使其自动适应输入电压的变化而改变等效电路电路的阻值，此等效电路与恒流源引脚的连接方式如图九所示。

来源:中国半导体照明网作者:深圳光华源 杨代祯、黄桂香、张建刚