文章首要分析了现在商场最大用量干流的3WLED球泡灯计划,阻隔3MW。提出这种计划的优缺点根据这种优缺点,提出了日后计划的商场开展方向。我国LED规范的挑选,将根据商场上最优化的计划。适应商场开展,本文运用上海占空比半导体公司的DU8613芯片,根据非晒mUOK拓扑供给了一种3W球泡灯LED恒流操控驱动计划,并供给了试验数据和相关波形图,而且展望了非阻隔驱动的开展空间。
跟着绝缘散热资料的优化遍及,非阻隔驱动计划是大势所趋。更高的功率的实际含义除了下降能耗,更进步了LED灯珠运用率,下降本钱,给顾客带来动力。现在我国LED规范没有建立,因为商场剧烈竞赛,现在商场3W阻隔驱动计划可以到达极低本钱,但存在一些问题。
商场现在干流3W驱动电源简介
3WLED球泡灯是现在消费需求量最大的商场之一,现在干流的计划是3x1W,每个灯珠3.3V/300mA,经过3个灯珠串联办法构成负载,输出负载为10V/300mA。因为电网电压整流后和此输出负载电压相差较大,所以最适合的办法是经过反激阻隔降压驱动。可是阻隔电路结构杂乱,器材较多,本钱较高,功率较低,可靠性较低,不适合批量生产。与阻隔电路相对地,非阻隔电路线路简略,所用器材少,体积小,本钱较低,功率较高。跟着商场对本钱和功率的要求,非阻隔电路在小功率LED驱动范畴开端登上舞台。
DU8613集成开关简化线路完成全闭环3WLED球泡灯恆流操控
DU8613是一款接连电流作业形式的降压式恒流操控器,具有3%的体系恒流精度,内部集成了500V高压M0SFET,在必定程度上简化了外围电路,而且设定了采样电阻开路、短路维护,输出过流、短路维护,过温维护等维护功用。
DU8613是根据TRUEC2技能,完成全闭环高精度的恒流操控办法,专门用于3WLED非阻隔球泡灯驱动的芯片。图1所示是运用该芯片完成的一种降压驱动计划。如图1芯片CS端检测到的电感电流信号经过专利技能处理,如图2中的TRUEC2闭环恒流操控模块,就得到电感电流(即输出电流)的平均值。芯片经过检测到的不同的输出电流平均值操控开关管占空比,然后完成闭环操控。
图1 全闭环非阻隔降压恒流LED驱动电源参阅示意图
图2 DU8613内部功用图
图3 DU8613球泡灯运用实物图及其PCB布线图
试验成果:
咱们挑选一个典型的LED球泡灯运用来做丨C功用的验证,根本电参数如下:
输入电压规模:180?265VAC/50Hz典型功率:>88%
输出电压规模:3?52VDC输出电流:60mA标称输出功率:3W
关于输入电压、负载LED改变情况下,咱们测验得到如下线性、负载调整率成果。
图4 线性调整率
图4的线性调整率挨近0,这是因为芯片逐周期闭环操控,马上呼应,不会引起输出电流改变,有用按捺了电网电压动摇引起的扰动。在完成如此抱负的线性调整率的一起,还省却了第二代操控芯片因为线性补偿的许多外围元器材,简略即完美的哲学在此规划中再一次表现。
图5 体系负载调整率
图5中的体系负载调整率为0.3%,它的实际含义是多套灯负载可以用一套电源。例如12串LED输出是36V左右,24串输出是72V左右,假如规划电流值相同,可以运用同一套电源,关于电源厂,在生产中关于备料、库存办理有明显价值。值得一提的是,如图6,此体系在短路的时分依然完成了恒流,这就意味着:1.短路维护经过最安全的办法完成。2.这是真实含义的全负载恒流。
图6 电感调整率
市面上的传统芯片运用开环的操控技能一固定Toff的操控技能,电流推导公式如下:
假如选用传统芯片,电感的改变会引起输出电流的改变,可是在批量生产时电感的一致性很难操控。图6显现,选用DU8613芯片,在不同的功率电感下,依然能坚持输出电流稳定,因而下降了电感一致性的要求,有利于电感的批量收购,然后下降收购本钱。
图7 功率曲线
图8 商场某公司3W阻隔LED驱动计划功率曲线
图4、5、6可以看到,因为闭环操控,在规划的正常作业规模内,输出电流保持定值,单颗体系可以以为是稳定的输出电流,即线性调整率挨近0,负载调整率为±0.3%。量产时,因为参数一致性散布,很多试产数据标明,恒流精度小于±2%。图7显现,恰当调整输入,输出标称功率3W的时分,体系功率可以在88%以上,即使是在全电压输入规模内功率也能到达86%以上。图8为商场某阻隔3W计划的功率曲线。比照标明,关于小功率LED球泡灯,非阻隔从节能视点相关于阻隔是一种巨大进步,假如折算到全球球泡灯耗电,这种节能减排的作用,是适当可观的。
试验标明,DU8613选用全闭环恒流操控可以完成高精度恒流操控,运用于驱动3W的球泡灯,总BOM本钱低于¥1.5。这个成果跟某些阻容降压或许恒流二极管计划适当,而且它的线性调整率、负载调整率、体系功率,以及没有任何工频纹波的输出恒流作用,使该芯片占有有利的优势。而且电路板器材少焊接简略,有利于批量生产。因为芯片全电流反应对外界条件的依耐性弱的特色,在质料收购上既便利又可以下降本钱。
趋势展望
适应商场的需求,下降本钱、进步功率和可靠性已经成为每个企业最求的方针。
选用阻隔反激变换器的电路比较杂乱,变压器存在较大损耗,从而功率较低。LED自身是一种节能环保的新式代替光源,针对现在商场运用较多的3x1W阻隔计划,是根据商场干流灯珠调配而发生的,可是70%左右的功率令人绝望,假如驱动电源没有足够高的转化功率,谈何节能环保?
非阻隔电路具有结构简略、器材少、本钱低、功率高级长处,鉴于以上许多长处,非阻隔电路将逐渐替代阻隔电路在小功率LED驱动电源的位置,成为这种驱动电源的干流。根据上海占空比公司的DU8613的驱动计划在确保本钱足够低的基础上,带来了恒流精度高,功率高的优势。笔者以为,非阻隔、小电流的特性正适应了商场的需求,必然会逐渐替代阻隔计划。