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制作LED驅(qū)動(dòng)電源全過(guò)程

作者: 時(shí)間:2011-09-10 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
太好找到很準(zhǔn)的基準(zhǔn)信號(hào),常用的有三極管,這個(gè)做基準(zhǔn)溫漂大,還有就是可以拿二極管約1V的導(dǎo)通值做基準(zhǔn),這樣的也可以,可都不高,最好的是用運(yùn)放加TL431當(dāng)基準(zhǔn),但電路復(fù)雜。但這樣做的恒流電源,恒流精確度還是好控制的多。而這種模式控制的恒流,其輸出一定得加電解濾波,所以輸出電源是平滑直流,不是脈動(dòng)的,脈 動(dòng)的話就沒(méi)法取樣了。所以要判定是哪種只要看其輸出是否有電解就行了。

  兩種恒流控制模式?jīng)Q定了使用兩類(lèi)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,實(shí)際是限流,控制較簡(jiǎn)單,嚴(yán)格的說(shuō)起來(lái),其不屬于開(kāi)關(guān)電源控制的主流模式,開(kāi)關(guān)電源控制的主流模式是一定要有基準(zhǔn)和運(yùn)放的。但這種IC出來(lái)就只能用于LED,很難用于其它的東西,只是因?yàn)長(zhǎng)ED對(duì)紋波要求極低。但因?yàn)槭侵挥糜贚ED,所以現(xiàn)在價(jià)格較高?;揪褪鞘褂?910加MOS管制作,輸出無(wú)電解,一般我看很多人就是用工字電感做功率轉(zhuǎn)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(shuō)了,精于此道的人比我多的多。
二是以我為代表的,即是開(kāi)關(guān)電源控制模式的恒流驅(qū)動(dòng)器。這種,就是以普通的開(kāi)關(guān)電源芯片為核心轉(zhuǎn)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(cuò)。因?yàn)槠胀ǖ拈_(kāi)關(guān)電源芯片不但價(jià)格好,而且都是經(jīng)過(guò)大量使用的經(jīng)典產(chǎn)品。象這種IC其實(shí)一般集成了MOS管,比9910外加MOS方便,但控制方式復(fù)雜一些,需要外加恒流控制器件,可以用三極管,或是運(yùn)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(ài)用變壓器,因?yàn)殡姼械某杀倦m然很低,但我覺(jué)得其帶負(fù)載能力不行,再者調(diào)節(jié)感量也不靈活。所以我覺(jué)得比較好的器件選擇是,普通的集成MOS的開(kāi)關(guān)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(shuō)一下,區(qū)別這兩種電源,一個(gè)最重要的方法,就是看其輸出是否有電解電容作濾波。

  關(guān)于供電問(wèn)題——不管是做限流型恒流控制的電源,還是運(yùn)放控制的恒流電源,都要解決供電問(wèn)題。即開(kāi)關(guān)電源芯片工作 的時(shí)候是需要一個(gè)相對(duì)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(gè)MA到幾個(gè)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(lái)是方便,但高壓饋電,造成IC熱量的上升,因?yàn)镮C要承受約300V的直流電,只要稍有一點(diǎn)電流,就算一個(gè)MA,也有零點(diǎn)三瓦的損壞耗了。一般不過(guò)十瓦左右,損失零點(diǎn)幾瓦一下就可以將電源的效率拉下幾個(gè)點(diǎn)。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(diǎn)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(gè)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(diǎn)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(diǎn)幾瓦的功率,將效率提幾個(gè)點(diǎn)。

  不隔離型降壓式電源設(shè)計(jì)方法概論

  非隔離降壓型是現(xiàn)在普遍使用的電源結(jié)構(gòu),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(shuō)不隔離,就想到降壓型,就想到說(shuō)對(duì)燈不安全-指電源損壞后。其實(shí)降壓型只是一種,還有兩種基本結(jié)構(gòu),即升壓,和升降壓,即BOOST AND BUCK-BOOST,后兩種電源即使損壞。不會(huì)影響到LED,有這種好處。

  降壓式電源也有其好處,主要第一點(diǎn),適合用于220,但不適用于110,因?yàn)?10V本來(lái)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(guò)降壓電路,一般將電壓降到直流150V左右,這樣即可實(shí)現(xiàn)高壓小電流輸出,效率可以做高。一般用MOS做開(kāi)關(guān)管,做這種規(guī)格的電源,我的經(jīng)驗(yàn)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(jiǎn)單,芯片一般自損會(huì)有零點(diǎn)五W到一W,而日光燈管電源不過(guò)就是十W左右。所以不可能再往上走。現(xiàn)在電源效率這個(gè)東西很虛,很多人都是吹,實(shí)際根本達(dá)不到。常見(jiàn)有些人說(shuō)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(shí)有百分之七十算很好了,反正

  我說(shuō)過(guò),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(dǎo)通損耗,所以象這種的主要損耗,一就是芯片自有損耗,這個(gè)損耗一般有零點(diǎn)幾W到一W的樣子,還有一個(gè)就是開(kāi)關(guān)損耗了,用MOS做開(kāi)關(guān)管可以顯著減小這個(gè)損耗,用三極管開(kāi)關(guān)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?yàn)镽CC電路一般的廠家根本做不好質(zhì)量,其實(shí)現(xiàn)在芯片也便宜,普通的開(kāi)關(guān)電源芯片,集成MOS管的,最多不過(guò)兩元錢(qián),沒(méi)必要省那么一點(diǎn)點(diǎn),RCC只省點(diǎn)材料費(fèi),實(shí)際上加工返修等費(fèi)用更高,到頭到反而得不償失的那樣。

  降壓式電源的基本結(jié)構(gòu)就是將電感和負(fù)載串入300V高壓中,開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)的時(shí)候,負(fù)載即實(shí)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(huà)圖再說(shuō)了。現(xiàn)在9910,還有一般的市場(chǎng)上的恒流IC基本都是用這種電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。但這種電路就是開(kāi)關(guān)管擊穿的時(shí)候,整個(gè)LED燈板就玩完,這應(yīng)該算是最不好的地方了。因?yàn)楫?dāng)開(kāi)關(guān)管擊穿的時(shí)候,整個(gè)300V的電壓就加在燈板上,本來(lái)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(shuō)非隔離的不安全,其實(shí)就是說(shuō)降壓的,只是因?yàn)橐话惴歉綦x的絕大多數(shù)是降壓的,所以認(rèn)為非隔離的損壞一定要壞LED。其實(shí)另外兩種基本的非隔離結(jié)構(gòu),電源損壞,不會(huì)影響LED的。

  降壓式電源要設(shè)計(jì)成高壓小電流,效率才能高,細(xì)說(shuō)一下,為什么?因?yàn)楦邏盒‰娏?,可以讓開(kāi)關(guān)管電流的脈寬大一些,這樣峰值電流就小一些,還有就是,對(duì)電感的損耗也小一些,通過(guò)電路結(jié)構(gòu)就可以知道,電路不方便畫(huà),具體也難以再敘述下去了。就隨便總結(jié)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(yīng)力小,適合做大電流輸出,比如做100MA電流,比后兩種方式來(lái)的輕松,效率要高。效率算比較高的,對(duì)電感的損耗較小,但對(duì)開(kāi)關(guān)管損耗大一些,因?yàn)樗薪?jīng)過(guò)負(fù)載的功率必須要經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)管傳輸,但輸出的功率,只有一部分經(jīng)過(guò)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(guò)電感,120的部分是直接導(dǎo)通進(jìn)入負(fù)載的,所以說(shuō)對(duì)電感損耗比較小,但輸出的功率,全部要經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)管轉(zhuǎn)化現(xiàn)在很多人吹牛不打草稿,可以忽悠住外行,不過(guò)現(xiàn)在做LED的懂電源的也不多。


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