2025 Make Blocks阶段1 - 基于AL8860的单路PWM调光LED恒流驱动
该项目使用了AL8860芯片,实现了单路PWM调光LED恒流驱动的设计,它的主要功能为:一款单路恒流LED驱动模块,支持PWM调光和模拟调光。
标签
恒流驱动
PWM调光
AL8860
小小洋洋
更新2025-10-28
同济大学
33
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一、任务简介

题目要求

  1. 设计一款单路恒流LED驱动模块
  2. 输入6-40V,输出1A恒流
  3. 支持PWM调光和模拟调光
  4. 主要器件:需在DigiKey官网上有货且正常售卖


二、模块介绍

1. 芯片选择:DigiKey官网链接: AL8860WT-7 Diodes Incorporated | 集成电路(IC) | DigiKey

为满足题目要求,选择了AL8860WT-7芯片,其具有以下特征:

  • 低BOM(物料清单)计数
  • 宽输入电压范围:4.5V 至 40V
  • 输出电流最高可达1A
  • 内部集成40V NDMOS开关
  • 典型输出电流精度:±5%
  • 单一引脚控制开/关及亮度控制,支持通过DC电压或PWM信号调节
  • 推荐模拟调光范围:5%至100%
  • 内置软启动功能
  • 高效率:最高可达97%
  • LED短路保护


2. 功能说明
本模块基于AL8860WT-7芯片设计,旨在实现恒流LED驱动功能。通过内置的PWM调光和模拟调光功能,本模块能够在6V至40V的输入范围内,提供稳定的1A恒流输出。其高效能和稳定性相结合,能够满足多种应用场景下的需求。调光功能支持从0%到100%的亮度调节,确保适应不同的工作环境和用户需求。


3. 应用领域
本模块的应用领域主要包括:

  • LED照明系统:用于各种LED灯具的驱动,特别是需要精准调光和稳定恒流的应用场合,如室内照明、舞台灯光、广告牌等。
  • 电子显示屏:在大屏幕LED显示器或电视中,作为恒流驱动模块提供稳定电流。
  • 电源管理系统:在需要对LED进行精确电流控制的场景中,如灯具电源管理、工业设备照明等领域,提供高效且可调的电流源。
  • 自动化设备:如自动化生产线、机器人控制系统等,需要在不同条件下对LED进行调节,保证设备的可靠运行。


三、原理图和PCB设计

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原理图

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PCB正面

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PCB正面(3D仿真图)

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PCB反面(3D仿真图)

  1. 原理图规范:原理图与电路连接按照官方手册进行。
  2. PCB布局:PCB设计时采用双面板布局,紧凑布局使得模块尽可能小。对于大电流增加走线宽度。
  3. 标识规范:添加引脚标识,反向显示方便用户快速确认引脚。


四、性能指标和管脚定义

1. 性能指标:

  • 输入电压范围4.5V 至 40V
  • 输出电流范围:0A至1A。


2. 管脚定义:

引脚名称

功能说明

Vin

电源输入引脚,连接 4.5V 至 40V 的外部电源,提供输入电压。

GND

地线引脚,电源电流的回流路径。

PWM/Analog Input

输入控制引脚,支持PWM信号调光或模拟电压调光。通过调节此引脚的电压或频率控制输出电流和亮度。

LED+

输出引脚,连接LED正极,提供恒定的电流输出。

LED-

输出引脚,连接LED负极,提供恒定的电流回路。


五、物料及说明(eZ-PLM

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eZ-PLM系统BOM列表

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eZ-PLM系统项目详情图

  1. 针对本模块,将所需物料添加至eZ-PLM系统,并创建了对应的项目。


六、心得体会

  1. 通过设计单路恒流LED驱动模块,我了解了LED驱动技术,并学会了根据电压、电流和调光需求选择合适的芯片。
  2. 在使用KiCad进行电路设计时,我提高了原理图绘制和PCB布局的能力,注重电源稳定性和输出控制,优化了模块的紧凑性与稳定性。


软硬件
元器件
AL8860WT-7
带内部开关的 40V 1.5A 降压 LED 驱动器
附件下载
LEDCurrentControl.kicad_sch
原理图
LEDCurrentControl.kicad_pcb
PCB
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