4.5W600流明USB-C型LED應(yīng)急燈方案設(shè)計

時間：2024-07-21 22:55:53

關(guān)鍵字： LED應(yīng)急燈 LED電源

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[導(dǎo)讀]如今,LED技術(shù)正在大量出現(xiàn),基于LED的設(shè)備隨處可見。一個典型的LED用例是將它們串聯(lián)起來,并使用高壓和有限電流電源驅(qū)動它們,這意味著典型的升壓轉(zhuǎn)換器電源,但是組件制造商很快認識到,對專門設(shè)計來驅(qū)動LED的組件有很高的需求,工作效率高,可靠,并有一個小包裝尺寸。

如今,LED技術(shù)正在大量出現(xiàn),基于LED的設(shè)備隨處可見。一個典型的LED用例是將它們串聯(lián)起來,并使用高壓和有限電流電源驅(qū)動它們,這意味著典型的升壓轉(zhuǎn)換器電源,但是組件制造商很快認識到,對專門設(shè)計來驅(qū)動LED的組件有很高的需求,工作效率高,可靠,并有一個小包裝尺寸。

在本文中,我介紹了一個使用SOT23-6MP3202芯片的應(yīng)急LED光電路。該板緊湊,可使用移動電話USB型C、電源庫或任何便攜式5V電源供電。該控制器芯片先進,開關(guān)頻率高(1.4MHZ),因此設(shè)計電路板布局時應(yīng)考慮到啟動形接地、低阻抗接地路徑和電源電路板網(wǎng)絡(luò)連接。該電路采用一個系列并行組合2430-流明2835LED。發(fā)光二極管的顏色溫度是4萬K,這使得光線接近日光。

經(jīng)過輕微的修改,這個LED燈的功率等級可以高達12瓦。然而,在這種情況下,電路消耗大量電流,很快耗盡電池,這與緊湊型、便攜式和長效應(yīng)急照明的目的形成鮮明對比。

電路分析

圖1顯示了示意圖。電路的核心是單片電力系統(tǒng)MP3202 .

圖1:使用MP3202.4兆赫驅(qū)動器的4.5W600盧門LED應(yīng)急燈示意圖

數(shù)據(jù)表顯示:"MP3202是一種提升型轉(zhuǎn)換器,設(shè)計用于從5V系統(tǒng)軌道上驅(qū)動39個白色LED(13根三片LED)。MP3202采用一種電流模式,固定頻率結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)LED電流,通過外部電流感知電阻器測量。它的低104MV反饋電壓降低功率損失和提高效率。OV銷監(jiān)測輸出電壓,如果由于開路條件而出現(xiàn)過電壓情況,則關(guān)閉轉(zhuǎn)換器。MP3202包括電壓不足的鎖定、電流限制和熱過載保護,以防止在輸出過載時損壞。MP3202以小的6針TSOT23或8針QFN(2mmx2mm)包件提供。"

usb是一個usb4135型連接器,可以將供應(yīng)連接到板上(圖2)。R2和R3是CC1和CC2別針的下拉電阻器,以將C型端口定義為負載連接器,而不是充電器。C1和C2是輸入電容器,以減少噪音和穩(wěn)定控制器。R1是一個拉起電阻器,以啟用IC1,因為恩銷不能留在浮動。L1是一個小的10額電感器。與D1合并 2 它建立了一個升壓轉(zhuǎn)換電路。C3穩(wěn)定輸出,減少輸出噪聲。D25是0.2W283540000K的LED,每個發(fā)光管最多能提供30倫明。

圖2:C型usb4135USB連接器

若要在手機上使用此電路板,使用R4和R5反饋電阻器,該電路板(輸入電流)的當前消耗量應(yīng)限制在500MA以下。R4和R5值應(yīng)等于800mr至1r,1%-1206。這可能是手機的最大功率。發(fā)光二極管的電流(不是輸入電流)可以用方程1計算。如果你不使用移動電話為板供電,那么把LED的電流限制在440MA以下,因為每個LED的最大電流等級在60MA左右,而電感器的飽和電流率在1a左右。明智的做法是給略低的電流(50至55ma),不接觸上限,以實現(xiàn)更長的LED壽命。我選擇的是兩個500mr-1%的電阻器,它們可以提供416mma的電流。

多氯聯(lián)苯布局

圖3顯示了多氯聯(lián)苯的布局 3 .這是一個雙層板和幾個電路板設(shè)計規(guī)則已經(jīng)遵循,以確保平穩(wěn)和可靠的運行電路。

圖3:使用MP32021.4MHZ驅(qū)動器的4.5-W600流明LED應(yīng)急燈的多氯聯(lián)苯布局

為了設(shè)計這樣一個高頻和相對較高電流轉(zhuǎn)換器的電路板,你應(yīng)該總是使用平面而不是軌道來連接高電流?多氯聯(lián)苯網(wǎng)。圖3給出了關(guān)于這種設(shè)計實踐的線索。正確的接地也是一個重要因素.頂層遵循無環(huán)和啟動型接地,幾個通道將頂層與底層連接,以減小地面的阻抗和環(huán)路尺寸。底層幾乎是一個堅實的地面平面,沒有組件焊接在背面的印刷電路板。這些設(shè)計規(guī)則有助于減少電路板的EMI和噪音。圖4顯示了多氯聯(lián)苯板的裝配圖。