基于Zetex MR16芯片组的LED MR16灯

随著高亮度LED（HB LED）技术的进步， MR16灯现在可以用HB LED代替卤素灯丝作为替代光源，这一混合式解决方案可以产生高性价比的、长寿命、免维护和发热量更低的工作设备，这是以前所做不到的。本文将讨论实现LED MR16灯的驱动解决方案时应注意的问题、以及如何实现正确的PCB布局。

照明级LED现已上市，它们可提供通用照明所需的亮度、效率、寿命、色温和稳定性。因此，这些LED正应用到大多数通用照明应用，包括道路、停车场和室内定向照明。通过消除维护成本和更低的电能成本，基于LED的照明降低了这些应用的总拥有成本。

MR16灯是MR（多面反射）灯的一种，它传统上采用卤素灯丝作为光源。它们因其尺寸、可配制性、点聚光能力和美观性在许多商业和消费类照明应用场合得到了应用。

它们的低效率、发热量（照射热敏感物体和材料时是一个问题）和卤素灯丝处理问题是人们通常提到的该技术的缺点。它们的典型工作电源是12VAC或12VDC（尽管6V至24V的设计也很受欢迎），因此需要一个降压变压器来使用离线电源。

MR16灯通常要用到传统的电磁或电子变压器。随著高亮度LED（HB LED）技术的进步， MR16灯现在可以用HB LED作为替代光源，这一混合式解决方案可以产生高性价比的、长寿命、免维护和发热量更低的工作设备，而这是以前所做不到的。



Fig 1：MR16灯（最右边的是一个白炽灯，用作大小比较）

基于Zetex MR16芯片组的驱动解决方案

下文介绍采用Zetex MR16芯片组的驱动解决方案，它可以驱动多达三个高亮度（HB）LED，这些HB LED用于替代传统的基于MR16卤素灯的灯泡。

ZXLD1350的主要特性包括：

高达400mA的输出电流
很宽的输入电压范围：7V to 30V
内部30V 400m NDMOS开关
可驱动最多8个串联3W LED（必须注意散热通道设计）
高效率(＞90% for 8 LEDs)
采用DC电压或PWM进行亮度控制
内部PWM滤波器
可选软启动
高达1MHz的开关频率

ZXSBMR16PT8是一个新的省空间和具备高散热效率的器件，专门设计用于满足MR16应用的散热和小空间要求。该器件包含一个用极低泄漏电流的1A 40V肖特基二极管实现的全桥和自由（freewheeling）二极管，以允许标称12VAC输入操作。

与采用紧凑规格的标准硅二极管相比，Schottky桥和嵌入的自由二极管一起提高了系统的效率。如果最终的MR16灯设计采用纯DC操作，那么该参考设计具有焊接标签引脚旁通整流桥。

ZXLD1350采用一个迟滞开关拓扑结构，其开关频率取决于以下几个因素：输入电压、目标电流和LED的数量。Zetex网站www.zetex.com提供一个基于Excel的计算器，用于系统的初步评估和元件的选择。

图2显示了采用ZXLD1350和ZXSBMR16PT8实现的MR16灯解决方案，表1（见下面的PDF下载文件）提供了该解决方案的所有材料清单。



Fig 2：ZXLD1350 MR16灯解决方案的系统原理图

在图2显示的电路原理图中，可以利用一个零欧姆电阻来进行跳线连接，来允许纯直流操作。在这种情况下必须很小心，因为系统不提供反向极性保护。

图3显示的PCB版图，突出了该解决方案节省空间的特性和紧凑性。提供了底视图和顶视图，以显示器件是如何高效地组织在一起。



Figure 3: PCB版图

主要的PCB设计准则如下:

· All thin devices on one side

· Employ a star connection for ground tracks

· Use a ground ring protecting ADJ pin

· Check that:

· Tracks connecting R1 to ZXLD1350 are as short as possible (being sense tracks)

· The filter capacitor C3 is connected as close as possible to the Vin pin

· The freewheeling current path is as short as possible to ensure system precision and efficiency



Figure 4：实际PCB图