引言
在全球能源短缺、環(huán)保要求不斷提高的背景下，世界各國大力發(fā)展綠色節能照明，LED照明作為一種革命性的節能照明技術(shù)，正在飛速發(fā)展。然而，LED驅動(dòng)電源的要求也在不斷提高。高效率，高功率因數，高電流控制精度，高可靠性，安全隔離，符合EMI標準，體積小，成本低等成為L(cháng)ED驅動(dòng)電源的關(guān)鍵評價(jià)指標。
LED驅動(dòng)電源的具體要求
LED是低壓發(fā)光器件，具有長(cháng)壽命，高光效，安全環(huán)保，方便使用等優(yōu)點(diǎn)。對于交流市電輸入電源驅動(dòng)，隔離輸出是基于安全規范的要求。LED驅動(dòng)電源的效率越高，則越能發(fā)揮LED高光效，節能的優(yōu)勢。同時(shí)高開(kāi)關(guān)工作頻率，高效率使得整個(gè)LED驅動(dòng)電源容易安裝在設計緊湊的LED燈具中。高恒流精度保證了大批量使用LED照明時(shí)的亮度和光色一致性。IEC國際電工委員會(huì )對照明燈具提出了明確的諧波要求，即IEC61000-3-2標準。同時(shí)，最新的能源之星（Energy Star）標準提出對于大于5W的LED照明產(chǎn)品，要求功率因數指標，即PF，必須大于0.7。
BCD半導體制造有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)BCD Semi)專(zhuān)注于電源管理集成電路產(chǎn)品的設計研發(fā)、工藝制造和銷(xiāo)售。針對LED驅動(dòng)電源的特殊要求，BCD公司推出了一系列高性?xún)r(jià)比的覆蓋中小功率應用解決方案。
AP3766簡(jiǎn)介
AP3766是BCD公司最新推出的LED專(zhuān)用驅動(dòng)控制芯片，采用原邊調整控制(PSR)技術(shù)實(shí)現高精度的恒壓/恒流(CV/CC)輸出，省去了副邊光耦及恒壓恒流控制電路，也不需要環(huán)路補償電路實(shí)現了電路的穩定控制，并且采用SOT-23-6 小體積封裝，顯著(zhù)縮小系統體積，降低了系統成本。AP3766具有“亞微安啟動(dòng)電流”專(zhuān)利技術(shù)，降低了系統功耗，提升了效率。能夠使得效率大于80%，空載功耗小于30mW。 AP3766內置外部元件溫度變化補償及恒流CC收緊技術(shù)實(shí)現垂直的CC特性，保證了量產(chǎn)情況下±5％的輸出恒流精度。同時(shí)，AP3766內置軟啟動(dòng)，過(guò)壓保護，短路保護功能，提高了系統可靠性。
AP3766具有很強的系統適應性，能夠搭配無(wú)源PFC逐流式電路，輸出圖騰柱驅動(dòng)電路等外圍線(xiàn)路滿(mǎn)足高功率因數要求和更大功率輸出。因此，AP3766不僅可以應用于GU10射燈,E27泡燈，也可以應用于PAR燈，直管燈等。
圖1為AP3766的管腳圖。
圖1. AP3766的管腳圖
3W GU10 LED燈杯方案
目前3W GU10 LED燈杯應用廣泛，眾多一體式產(chǎn)品面世，即LED驅動(dòng)電源與LED燈整合在一體式的燈具中，方便了用戶(hù)直接替代白熾燈、節能燈和鹵素燈射燈。BCD公司針對這一應用，推出的方案電路原理圖如圖2所示：
圖2 基于A(yíng)P3766的3W LED驅動(dòng)電路原理圖
圖3為該方案5W應用電路樣機實(shí)物照片。該電源可驅動(dòng)3顆1W大功率LED燈，恒流輸出330mA。
圖3 3W GU10 LED燈杯電源
圖4為輸入電壓從85V到265V范圍變壓時(shí)，輸出電流變化曲線(xiàn)。在全球寬電壓范圍變化內，輸出電流變化小于20mA。圖5為輸入電壓從85V到265V范圍變壓時(shí)，整機效率變化曲線(xiàn)。
圖4 基于A(yíng)P3766的3W LED驅動(dòng)電路輸出電流線(xiàn)電壓調整曲線(xiàn)
圖5 基于A(yíng)P3766的3W LED驅動(dòng)電路效率曲線(xiàn)
5W 到7W E27 LED球泡燈方案
5W 到7W LED球泡燈，能夠輸出相當于60W白熾燈的光通量，必將廣泛進(jìn)入家庭照明。為了滿(mǎn)足IEC61000-3-2諧波標準，降低開(kāi)關(guān)電源對電網(wǎng)的諧波污染，BCD公司推出高性?xún)r(jià)比高功率因數方案，電路原理圖如圖6所示：
圖6 基于A(yíng)P3766的5W 到7W LED驅動(dòng)電路原理圖
該電路方案結合了逐流式功率因數校正電路和AP3766無(wú)光耦原邊恒流控制電路，完美地解決了功率因數和恒流控制的難題。逐流式電路提高整流電路功率因數的原理在于增大了整流電路的導通角，在輸入交流電壓大于峰值電壓一半時(shí)，整流橋BD1就能導通，避免了傳統不控整流電路只在交流電壓峰值附近才能瞬間導通導致大的電流尖峰和波形畸變問(wèn)題，從而降低了總諧波失真度，即THD。
圖6為該方案5W到7W應用電路樣機實(shí)物照片。
圖6為AP3766 5W到7W應用電路樣機
圖7為輸入電壓從85V到265V范圍變壓時(shí)，輸出電流變化曲線(xiàn)。在全球寬電壓范圍變化內，輸出電流變化小于20mA。圖8為輸入電壓從85V到265V范圍變壓時(shí)，整機效率變化曲線(xiàn)。圖9為輸入電壓從85V到265V范圍變壓時(shí)，功率因數變化曲線(xiàn)�？梢�(jiàn)，該電源最大功率因數接近0.9，效率超過(guò)80%。
圖7 基于A(yíng)P3766的5W到7W LED驅動(dòng)電路輸出電流線(xiàn)電壓調整曲線(xiàn)
圖8 基于A(yíng)P3766的5W到7W LED驅動(dòng)電路效率曲線(xiàn)
圖9 基于A(yíng)P3766的5W到7W LED驅動(dòng)電路功率因數曲線(xiàn)
10到20W LED直管燈方案
對于更大功率的ED直管燈應用，AP3766通過(guò)外加推挽電路，可以擴大輸出功率范圍。圖10為該方案電路圖。
圖10基于A(yíng)P3766的LED直管燈方案驅動(dòng)電路原理圖
圖10中F1為保險絲，L1,C11,L2,C12組成共模和差模EMI濾波器。C2,C3,D3,D4,D6構成一個(gè)逐流式電路實(shí)現功率因數校正功能。經(jīng)過(guò)逐流式電路后，由T1,Q1,D1,C5構成的反激式開(kāi)關(guān)電源電路完成隔離輸出和變壓功能，控制芯片U1實(shí)現反激式開(kāi)關(guān)電源電路的開(kāi)關(guān)控制功能。反激式開(kāi)關(guān)電源電路具有電路結構簡(jiǎn)單，安全隔離，成本低的優(yōu)點(diǎn)，特別適合小功率LED驅動(dòng)電源的要求。而采用原邊開(kāi)關(guān)控制方式的反激式開(kāi)關(guān)電源電路省去了副邊輸出恒流恒壓檢測電路和光耦器件，進(jìn)一步降低了成本，提高了系統可靠性和性?xún)r(jià)比。
圖10中，電阻R1,R2為芯片U1的啟動(dòng)電阻，連接到芯片的VCC腳，給芯片提供一定大小的啟動(dòng)電流。D5,R11,C9構成反激式開(kāi)關(guān)電源電路的吸收電路，在開(kāi)關(guān)Q1關(guān)斷后，吸收開(kāi)關(guān)上的尖峰電壓。Na為輔助繞組，與D2,R6,C4構成芯片U1的供電回路。同時(shí)，輔助繞組電壓經(jīng)過(guò)電阻R10,R9分壓，連接到芯片的FB腳，作為輸出電壓的檢測和開(kāi)路保護電路。
R5A,R5B為開(kāi)關(guān)Q1的電流檢測電阻，經(jīng)過(guò)R4后連接到芯片的CS腳，即U1的電流采樣腳。芯片U1的1腳為輸出驅動(dòng)腳，經(jīng)過(guò)穩壓管Z1，由Q2,Q3組成圖騰柱驅動(dòng)電路放大驅動(dòng)能量后連接到MOS管Q1的柵極，控制開(kāi)關(guān)Q1的開(kāi)通和關(guān)斷。
圖11為基于A(yíng)P3766的13W LED驅動(dòng)電路實(shí)物照片。
圖11. 基于A(yíng)P3766的13W LED驅動(dòng)電路實(shí)物照片
該電路主要性能指標測試結果如表1所示：
測試結果表明，在230V輸入電壓下，功率因數PF約為0.8，效率大于85%，滿(mǎn)足了LED驅動(dòng)電源各項規格要求。
結語(yǔ)
本文簡(jiǎn)要介紹了BCD公司最新推出的基于A(yíng)P3766的LED驅動(dòng)電源一系列方案，滿(mǎn)足LED射燈、球泡燈和直管燈等各種應用需求。具有方案新穎、元件數少，體積小，成本低，性?xún)r(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)，可以全面滿(mǎn)足LED驅動(dòng)電路的效率、功率因數、安全隔離、EMI、電流控制精度、可靠性等全面要求。
我司長(cháng)期致力于LED照明驅動(dòng)IC的推廣銷(xiāo)售，詳細的產(chǎn)品資料請查閱：http://www.webuyspringsrealestate.com/product_1006.htm
|
