LED照明LM3404 介绍及光源电路连接图

随着 LED 照明应用的发展，国内外厂家推出了很多用于驱动 LED 的器件。其中美国国家半导体公司推出的 LM3404 及系列产品就是一款非常适用于中小功率 LED 光源的恒流驱动芯片。

LM3404 内置 MOS 开关管，最大输出电流 1A,效率高达 95%. 这款芯片采用 8 引脚 SOIC 封装，其中的一条引脚可以利用脉宽调制(PWM)输入信号控制 LED 的光亮度。

此外，这款芯片可以利用低至 0.2V 的反馈电压提供电流检测功能。输入电压 6~42V,其内部电路结构如图所示。

LM3404 内部电路结构图

引脚定义： SW:内部 MOS 管输出端，一般需外接一个电感和一个肖特基二极管;

BOOT:内部 MOS 管启动引脚，一般用一个 10nF 电容与 SW 端相连;

DIM:PWM 调光输入端，通过输入不同占空比的 PWM 信号，可调整输出的平均功率;

GND:接地端;

CS:反馈引脚，用于设置恒流值;

RON:在线控制端，该引脚接地可使芯片停止工作并处于低功耗状态;

VCC:供电引脚，该端由芯片内部提供一个 7V 电压，应用时接一个滤波电容到地;

VIN:输入端，电压范围 6~42V,对于 LM3404H 范围为 6~75V.LM3404 应用十分简单，一个用 LM3404 的典型应用如图所示。

M3404 典型应用电路图

图中，Rsns为取样电阻，可根据设计恒流值确定;Ron 一般选用 100k 左右的电阻;可决定开关频率;L1 为输出电感，可根据设计纹波及开关频率等参数确定。

基于结温保护的 LED 驱动电路关键在于结温检测和如何保护。根据上述结温与 LED 正向电压的关系，测量 LED 光源的正向电压即可确定结温，但一般 LED 恒流驱动电路的纹波较大，为避免误保护，检测电路必须要对测量值进行滤波。另一方面，当结温超过设定值时的保护措施，如能使光源降低功率工作，整个灯具降级运行，是较为合理的方案。采用带模拟输入的低功耗的单片机，可以对检测数据进行数字滤波，并通过 PWM 输出控制驱动调节 LED 光源功率，可简化检测电路和控制电路的设计。

Microchip 公司 PIC12F675 具有可编程的 4 通道模拟量输入、10 位分辨率模数转换的低功耗在线可编程的单片机，其内置看门狗、4MHz 振荡器、128 字节 EEPROM,单字节指令系统，8 脚封装。是一款简单实用的、性价比较高的单片机。将 LED 光源的正向电压经取样后接入 PIC12F675 的模拟输入端，经 AD 转换、去除粗大误差、取多个数据的均值作为结温判断依据，输出 PWM 信号对恒流驱动芯片进行控制，以达到调节输出功率的效果。

此外，根据测量值还可以进行开路判断，从而也简化了开路保护电路。

仍以光源部分由 4 并 6 串中功率 LED 芯片组成的筒灯为例，设计恒流值为 600mA,结温保护点为 80℃左右，根据式(1)得出其光源电压保护点为 18.68V,即光源两端的电压低于 18.68V 时，LED 结温会超过 80℃，此时驱动应采取保护措施。由 LM3404 和 PIC12F675 组成的基于结温保护的 LED 电源电路原理图如图所示。

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