工程師分享：制作LED驅(qū)動電源全過程

　　兩種恒流控制模式?jīng)Q定了使用兩類不同的器件，一是從而決定了兩種電路器件使用不同，性能的不同，成本亦不同。

　　以9910系列為代表的恒流型控制IC做的LED電源，實際是限流，控制較簡單，嚴格的說起來，其不屬于開關電源控制的主流模式，開關電源控制的主流模式是一定要有基準和運放的。但這種IC出來就只能用于LED，很難用于其它的東西，只是因為LED對紋波要求極低。但因為是只用于LED，所以現(xiàn)在價格較高?；揪褪鞘褂?910加MOS管制作，輸出無電解，一般我看很多人就是用工字電感做功率轉換電感的。這種電源，一般廠家的芯片資料上有出圖，基本都是降壓式。我也不多說了，精于此道的人比我多的多。
二是以我為代表的，即是開關電源控制模式的恒流驅(qū)動器。這種，就是以普通的開關電源芯片為核心轉換器件，這種芯片很多，如PI的TNY系列，TOP系列，ST的VIPER12，VIPER22，仙童的FSD200等，甚至只用三極管或是MOS管的RCC等，都可以做。好處是成本低，可靠性也不錯。因為普通的開關電源芯片不但價格好，而且都是經(jīng)過大量使用的經(jīng)典產(chǎn)品。象這種IC其實一般集成了MOS管，比9910外加MOS方便，但控制方式復雜一些，需要外加恒流控制器件，可以用三極管，或是運放。磁性元件可以用工字電感，亦可用帶氣隙的高頻變壓器。
我愛用變壓器，因為電感的成本雖然很低，但我覺得其帶負載能力不行，再者調(diào)節(jié)感量也不靈活。所以我覺得比較好的器件選擇是，普通的集成MOS的開關電源芯片加高頻變壓器，從性能，成本上，都是最理想的選擇，不需要去用什么恒流IC，那種東西，又不好用，又貴。

　　最后說一下，區(qū)別這兩種電源，一個最重要的方法，就是看其輸出是否有電解電容作濾波。

　　關于供電問題——不管是做限流型恒流控制的電源，還是運放控制的恒流電源，都要解決供電問題。即開關電源芯片工作 的時候是需要一個相對穩(wěn)定的直流電壓為其芯片供電的，芯片的工作電流從一個MA到幾個MA不等。有一種象FSD200，NCP1012，和HV9910，此種芯片是高壓自饋電的，用起來是方便，但高壓饋電，造成IC熱量的上升，因為IC要承受約300V的直流電，只要稍有一點電流，就算一個MA，也有零點三瓦的損壞耗了。一般LED電源不過十瓦左右，損失零點幾瓦一下就可以將電源的效率拉下幾個點。還有就是典型象QX9910。，用電阻下拉取電，這樣，損耗就在電阻上，大約也得損失它零點幾瓦吧。還有就是磁耦合，就是用變壓器，在主功率線圈上加一個繞組，就象反激電源的輔助繞組一樣，這樣可以避免損掉這零點幾瓦的功率。這也是我為什么不隔離電源還要用變壓器的原因之一，就是為了避免損失那零點幾瓦的功率，將效率提幾個點。

　　不隔離型降壓式電源設計方法概論

　　非隔離降壓型是現(xiàn)在普遍使用的電源結構，其幾乎占了日光燈電源百分之九十以上。很多人都以為不隔離電源只有降壓型一種，一說不隔離，就想到降壓型，就想到說對燈不安全-指電源損壞后。其實降壓型只是一種，還有兩種基本結構，即升壓，和升降壓，即BOOST AND BUCK-BOOST，后兩種電源即使損壞。不會影響到LED，有這種好處。

　　降壓式電源也有其好處，主要第一點，適合用于220，但不適用于110，因為110V本來電壓就低，一降就更低了，那樣輸出的電流大，電壓低，效率做不太高。

　　降壓式220V交流，整流濾波后約三百伏，經(jīng)過降壓電路，一般將電壓降到直流150V左右，這樣即可實現(xiàn)高壓小電流輸出，效率可以做高。一般用MOS做開關管，做這種規(guī)格的電源，我的經(jīng)驗是，可以做到百分之九十那樣差不多，再往上也困難。原因很簡單，芯片一般自損會有零點五W到一W，而日光燈管電源不過就是十W左右。所以不可能再往上走。現(xiàn)在電源效率這個東西很虛，很多人都是吹，實際根本達不到。常見有些人說什么3W的電源效率做到百分之八十五了，而且還是隔離型的。

　　告訴大家，即便是跳頻模式的，空載功耗最小，也要0。3W，還什么輸出3W低壓，能到百分之八十五，其實有百分之七十算很好了，反正現(xiàn)在很多人吹牛不打草稿，可以忽悠住外行，不過現(xiàn)在做LED的懂電源的也不多。

　　我說過，要效率高，首先就要做非隔離的，然后輸出規(guī)格還要高壓小電流，可以省去功率元件的導通損耗，所以象這種LED電源的主要損耗，一就是芯片自有損耗，這個損耗一般有零點幾W到一W的樣子，還有一個就是開關損耗了，用MOS做開關管可以顯著減小這個損耗，用三極管開關損耗就大很多。所以盡量不要用三極管。還有就是做小電源，最好不要太省，不要用RCC，因為RCC電路一般的廠家根本做不好質(zhì)量，其實現(xiàn)在芯片也便宜，普通的開關電源芯片，集成MOS管的，最多不過兩元錢，沒必要省那么一點點，RCC只省點材料費，實際上加工返修等費用更高，到頭到反而得不償失的那樣。

　　降壓式電源的基本結構就是將電感和負載串入300V高壓中，開關管開關的時候，負載即實現(xiàn)了低于300V的電壓，具體的電路很多，網(wǎng)上也很多，我也不畫圖再說了?，F(xiàn)在9910，還有一般的市場上的恒流IC基本都是用這種電路來實現(xiàn)的。但這種電路就是開關管擊穿的時候，整個LED燈板就玩完，這應該算是最不好的地方了。因為當開關管擊穿的時候，整個300V的電壓就加在燈板上，本來燈板只能承受一百多伏電壓，現(xiàn)在成了三百伏了，這種情況一發(fā)生。LED肯定要燒掉。所以很多人說非隔離的不安全，其實就是說降壓的，只是因為一般非隔離的絕大多數(shù)是降壓的，所以認為非隔離的損壞一定要壞LED。其實另外兩種基本的非隔離結構，電源損壞，不會影響LED的。

　　降壓式電源要設計成高壓小電流，效率才能高，細說一下，為什么?因為高壓小電流，可以讓開關管電流的脈寬大一些，這樣峰值電流就小一些，還有就是，對電感的損耗也小一些，通過電路結構就可以知道，電路不方便畫，具體也難以再敘述下去了。就隨便總結一下，降壓電源的好處是，適合于220高壓輸入使用，以使得功率器件承受的電壓應力小，適合做大電流輸出，比如做100MA電流，比后兩種方式來的輕松，效率要高。效率算比較高的，對電感的損耗較小，但對開關管損耗大一些，因為所有經(jīng)過負載的功率必須要經(jīng)過開關管傳輸，但輸出的功率，只有一部分經(jīng)過電感，如300V輸入，120輸出的降壓型電源，只有300-120，即180的部分要經(jīng)過電感，120的部分是直接導通進入負載的，所以說對電感損耗比較小，但輸出的功率，全部要經(jīng)過開關管轉化。