解析成本3.5元的LED燈管驅動方案

OFweek半導體照明網(wǎng)訊 進入2013年，我們切身感受到了LED行業(yè)發(fā)展的陣陣暖意。目前有好幾個趨勢正在推動LED照明市場的發(fā)展。首先是高亮度LED效率的不斷提升和高效率高可靠性恒流LED驅動電源的不斷涌現(xiàn)，其次是全球立法禁止白熾燈照明和CFL節(jié)能燈的逐步淡出(它含有對環(huán)境有害的水銀)。這些因素綜合起來正使得LED照明成為一個長期的發(fā)展趨勢。更重要的是，低成本(包括LED燈珠、散熱系統(tǒng)和LED驅動器)是消費者廣泛采用LED通用照明的原始推動力。除了節(jié)能減排的重大使命以外，LED相比于其他光源更可控的特點使其可能革命性的豐富人們的用光環(huán)境，提供許多新穎的光影世界。而實現(xiàn)這些應用最為關鍵的環(huán)節(jié)就是驅動：LED光源的大腦。更小體積、更少元件、更低成本、更強大，這些是市場對LED驅動電源的“苛刻”要求。

本文介紹的這種極簡線路18WLED燈管驅動方案，尺寸小于一枚一元硬幣，成本是目前市場主流方案的一半左右，是順應這種“苛刻”要求而生的。簡單即完美的哲學在這種方案里發(fā)揮得淋漓盡致。

第三代非隔離LED恒流控制技術閉環(huán)算法TRUEC2簡介

針對LED照明負載特點，目前非隔離式的恒流驅動電源的拓撲結構基本上是BUCK降壓結構。非隔離LED恒流控制技術的發(fā)展分為三代，從最初的固定頻率模式，到后來的固定關斷時間模式，嚴格說都不是真正的閉環(huán)恒流，一直發(fā)展到今天，所使用的是第三代非隔離控制技術閉環(huán)算法，稱為TRUEC2的控制策略。上海占空比半導體公司的DU8618芯片，基于TRUEC2驅動技術，對于各種外圍元件不敏感，這就在提高可靠性和精度的同時，降低了整體方案的成本。

所謂的閉環(huán)，即真正檢測輸出電流值，以此為標準來發(fā)出PWM信號。所謂開環(huán)，不以檢測到的輸出電流值來做發(fā)出PWM信號的參考。從電路拓撲上，二者沒有區(qū)別，都是非隔離的BUCK降壓拓撲。但是在芯片內(nèi)部有兩個基準，一個是峰值基準，一個是平均值基準。芯片檢測到電感電流信號，做專利技術處理，如圖1TRUEC2部分做積分處理及峰值控制。這樣，就檢測到了電感電流的平均值，也就是輸出電流的平均值。芯片針對檢測到的值，控制輸出占空比，實現(xiàn)了閉環(huán)控制。這種控制結構，使得線路極為簡單，由于閉環(huán)控制電流，相比于開環(huán)方式，此線路短路亦恒流。這在生產(chǎn)應用中是非常重要的，這相當于大大降低了系統(tǒng)發(fā)生故障的風險。使得這種方案不僅在性能上有了質的飛躍，在可靠性上也大大提高。DU8618集成了1A的高壓MOSFET,又將簡化線路做到了極致，通過低電流、高電壓的設計，降低損耗，讓1AMOSFET集成封裝于小體積的SOP8中，可以勝任所有18W以內(nèi)的非隔離LED驅動需求。

圖1:芯片內(nèi)部TRUEC2部分模塊工作示意

DU8618集成開關簡化線路實現(xiàn)全閉環(huán)18WLED日光燈恒流控制

DU8618是基于TRUEC2技術，專門用于18WLED非隔離日光燈驅動的芯片。

基本電參數(shù)要求如下：

輸入電壓范圍：180~265VAC/50Hz典型效率：>95%

輸出電壓范圍：60~180VDC輸出電流：90mA

標稱輸出功率：18W

圖2:全閉環(huán)非隔離降壓恒流18WLED日光燈驅動電源示意圖

圖3:DU8618輸出18W非隔離LED日光燈驅動電源尺寸示意

圖4:PCB布板圖