LED驅動設計中恒流IC的使用心得

以前的LED燈具都是用恒壓電源，當時不了解LED的性能，按照廠家給的數(shù)據(jù)每只小燈珠給到20MA，經(jīng)過我們測試后，燈珠總是燒掉，才知道廠家的數(shù)據(jù)是不可靠的，我們減小了電流使用。那時是在2002年，做些MR16小燈泡，廣告牌之類的應用。我是2007年才開始做恒流驅動，什么HV9910，PT4107，PT6901，SN3910，IR的，試驗多了，但是最先成功的是QX9910，出過一些貨，但是QX9910有很多不良品，老化后的產(chǎn)品也不太穩(wěn)定，經(jīng)常有閃燈現(xiàn)象，現(xiàn)在還有一些剩余的做紀念品了。我認為，要想做好驅動，先要找好芯片。

　　當初在07年的時候，恒流IC很難找到，價格也貴的離奇，一片HV9910要8元，一片IR的 S2540要25元，其實就是一個半橋芯片，拿來唬人，還有什么日本的一些芯片也是拿來唬人的，其實就是一般的恒壓IC，我在這些無聊的芯片上走了很長時間的彎路，嚴重影響了進度。

　　HV9910系列產(chǎn)品在第二代IC也很流行，但是技術原因，高壓直接進IC，容易炸機。后來出來了很多仿制品，仿的最好是SMD802，多個輸出短路保護，曾被大量采用，隨著更新?lián)Q代，這種IC現(xiàn)在也落伍了。 很多種IC還沒有正式投產(chǎn)就夭折了。

　　09年推出了BP2808，這種非隔離的IC用了幾年都是長勝不衰，做1000片也很難壞一個電源，因為BP2808是第三代IC，性能穩(wěn)定，它能輸出30W以上的功率，并可長期使用，效率更高，輕松95%。 這種驅動芯片都有一個共同的缺點，就是EMCT EMI不好過，經(jīng)大家長期的探索認為在MOS電源輸入端加二個差模電感就能解決EMC，而EMI的解決辦法是有幾種，有的在MOS管的漏極加個磁珠，但這種方法加大了損耗來換取的，我的辦法是在漏源極（S-D）用100P以上的陶瓷電容加到上面的，這種方法能有效提高效率，還能控制EMI。

　　晶豐在不斷的進取，現(xiàn)在又推出BP3105，在寬電壓的范圍內(nèi)，恒流精度在1%，這樣擊敗了國內(nèi)外所有的方案公司，國內(nèi)的第一家調(diào)光恒流IC：BP3109也不錯的，它的設計是亮度在一定情況下截止，避免了閃亮現(xiàn)象，成本很低。聽說下半年還有更好的IC推出。

　　BP2808也有仿制的，但是晶豐明源現(xiàn)在已調(diào)整價格，貴三、二毛還是用原廠的穩(wěn)定，這種仿制的IC在一家供貨樣品時就出了問題，試驗四個燒了二個燈板，有幾家向我推廣我沒敢用。

　　但是現(xiàn)在國內(nèi)最便宜的IC是芯聯(lián)的，CL1100原邊控制小功率電源，適應燈杯系列產(chǎn)品。芯聯(lián)是靠抄板起家，這樣成本就低，所以賣的價格便宜，性能還可以接受，穩(wěn)定性也很好，因此出貨量很大，也是最流行的芯片之一，當然該公司也有更大功率的芯片。

　　GR8210，是臺灣綠達公司的產(chǎn)品，在試驗時表現(xiàn)還不錯，效率和功率因數(shù)都很好，它是在BP2808的基礎上改進了EMC，但是在出貨量大的情況下就不是很理想，里面有10%以上的不良品，另外同樣的串連方式，在并聯(lián)數(shù)量變化時，電感量也要跟著變換，所以對電感的要求特高，好處是EMC在內(nèi)部得到控制，容易過EMC。這種IC的成本較高，到現(xiàn)在也沒有幾家量產(chǎn)，不宜水土。

　　低壓DC-DC成本最低屬MC34063了，一個芯片只要0.23元，經(jīng)過使用是3*1W，1*3W做的還不錯，電流再大就不好說了。

　　這種原邊驅動的電路最早是美國IWTT公司開發(fā)的，公認性能是最穩(wěn)定的，成本也不算高，但是國內(nèi)相繼仿出了性能相當?shù)男酒?。其中IW3620要比L6562好用些。

　　國內(nèi)外還有很多家方案公司，估計有幾百家，有原創(chuàng)的，也有仿制的，下面還有一些我知道做的不錯的。

　　昂寶：OB2203，2263等有一些產(chǎn)品比較好用，但是聽說有些工程師做的不太成功，偶爾有炸機現(xiàn)象，但我覺得這個芯片還是不錯的，做不好不能怪芯片，是技術沒達到。

　　芯朋，士蘭微都是名廠，相繼推出了幾種功能的芯片。很多公司做出了仿L6561和（L6599）半橋芯片，大多數(shù)還是很好用的。

這種不隔離的芯片經(jīng)過試驗后的效率為什么沒有DEMO的效率高呢？ 不隔離的電源影響效率的元件有哪些？

　　第一：續(xù)流二極管，這個二極管的內(nèi)阻直接影響到效率，我的萬用表二極管擋25℃測量是400以下，溫度再高時二極管的內(nèi)阻還要低幾個點。

　　但是在找二極管時要費勁周折，很多廠家的二極管都不符合要求，價格有高有低，差一倍，后來找到了一家價格低質(zhì)量好的商家，是廠家的柜臺。

　　電感：電感的磁芯和線徑很主要，別小看這個元件，它的質(zhì)量也決定成敗，盡量要用體積大一些的，線徑盡量粗，這樣產(chǎn)生的內(nèi)阻會小，效率才會高。不要用那些銅包鋁的雜線。

　　MOS管：比如做一個20W左右的電源，85V時電流是0.2左右，用個1N60也就夠了，但是為了提高效率我用的是4N60，這個芯片要比1N60大幾倍，內(nèi)阻要小的多，發(fā)出的熱量也沒1N60那么高，但是在采購時要注意一些假冒偽劣產(chǎn)品，先用萬用表判斷一下，用二極管擋測一下DS之間的阻值，4N60的阻值是500左右，如果大于這個數(shù)字，認為是芯片小或不合格的產(chǎn)品。 有時做20W以上的可以考慮用10N60，這樣效率還會高些。

　　還有布板工藝，電源的供電離用電部分的距離不能太長，如果長了，高頻信號的損耗會增加很多，如果線長了，也要把濾波電解安裝在很近的地方。 布板工藝：

　　在布板時有干擾是很影響功率的，有的功率做不大，或做大了發(fā)熱嚴重，干擾信號在電源波形過零時，產(chǎn)生了干擾后會使電感上的電流不能全部放出，加大取樣電阻后會產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。 地線和電源線盡量加粗，有些空閑地方鋪地線，以屏蔽和吸收空間干優(yōu)信號。

　　這種驅動板必須要用FR-4的波纖板，因為這種板散熱還很好，做板時要用銅厚1AS以上的，這樣電流走的很流暢。這些都是與效率和可靠性有關的。

　　其實我們用的元器件都有些溫度特性，就是在溫度的高低時，元件本身的參數(shù)會變化一點，當然元件有正溫度和負溫度系數(shù)的特性，在購買一些元件時，特別是電阻，要問廠家，以便在使用時在電路上的安排。

　　至于LED電源的壽命問題，很多人認為電解標出的壽命就是LED電源的壽命，這種說法是沒有根據(jù)的，一些人在家里看了幾十年的電視，到現(xiàn)在還沒有壞，電解也沒有換過，為什么還能工作呢，回答是電解不會影響壽命的，前些年的電解最好只能做到2000H，而現(xiàn)在的電解都在2000H以上我們用的都在3000-5000H的電解，我們在設計時把容量加大一些就解決了，廠家的電解是在保證這個時間容量的數(shù)據(jù)，電解溶液是一點一點干枯的，到了壽命后期還會保持一定的容量，一般不會影響到使用。

　　像老式電子管收音機的電解確實不行，三、二年就要換個新的，那時的工藝不能和現(xiàn)在來比，是紙筒和黃蠟封裝，后來出現(xiàn)了鋁電解，壽命會長一些，但也不超過1000小時。我認為一般的電器壽命不會小于10年。