LED驅(qū)動(dòng)芯片的限流恒流與精準(zhǔn)恒流詳解

LED驅(qū)動(dòng)芯片的限流恒流與精準(zhǔn)恒流詳解
下面要說的是，兩種恒流控制模式的開關(guān)電源,從而產(chǎn)生兩種做法。這兩種做法無論是原理，還是器件應(yīng)用，還是性能差別，相當(dāng)都較大。
    首先說原理。**種以現(xiàn)在恒流型LED專用IC為代表,主要如9910系列,AMC7150,凡是現(xiàn)在打LED恒流驅(qū)動(dòng)IC的牌子基本都是這種,且叫他恒流IC型的吧.但我認(rèn)為這種所謂恒流IC做恒流,效果卻不怎么好.其控制原理相對來說較簡單,就是在電源工作的原邊回路,設(shè)定一個(gè)電流閥值,當(dāng)原邊MOS導(dǎo)通,此時(shí)電感的電流是線性上升的,當(dāng)上升到一定值的時(shí)候,達(dá)到這個(gè)閥值,就關(guān)斷電流,下一周期再由觸發(fā)電路觸發(fā)導(dǎo)通.其實(shí)此種恒流應(yīng)該是一種限流,我們知道,當(dāng)電感量不同的時(shí)候,原邊電流的形狀是不同的,雖然有相同的峰值,但電流平均值不同.因此,象這種電源一般就是批量生產(chǎn)時(shí),恒流大小的一致性不太好控制.還有就是此種電源有一個(gè)特點(diǎn),一般是輸出電流是梯形的,即波動(dòng)式電流,輸出一般是不用電解平滑的,這也是一個(gè)問題,如果電流峰值過大,會對LED產(chǎn)生影響.如果電源的輸出級沒有并電解來平滑電流的那種電源,基本上都屬此類.即判斷是否是這種控制方式,就看其輸出有沒有并上電解濾波了.這種恒流我原來一直叫其為假恒流,因?yàn)槠浔举|(zhì)就是一種限流,并不是經(jīng)過運(yùn)放比較,而得到的恒流值.
**種恒流方式,應(yīng)該可以叫做開關(guān)電源式的.這種控制方式和開關(guān)電源的恒壓控制方式相似.大家都知道用TL431做恒壓吧,因?yàn)槠鋬?nèi)部有一個(gè)2.5伏的基準(zhǔn),然后用電阻分壓方式.當(dāng)輸出電壓高一點(diǎn)的時(shí)候,或低一點(diǎn)的時(shí)候,就產(chǎn)生一個(gè)比較電壓,經(jīng)過放大,去控制PWM信號,所以此種控制方式可以很**的控制電壓.這種控制方式,需要一個(gè)基準(zhǔn),還需要一只運(yùn)放,如果基準(zhǔn)夠準(zhǔn),運(yùn)放放大倍數(shù)夠大,那么就定的很準(zhǔn).同樣的,做恒流,就是需要一個(gè)恒流基準(zhǔn),一個(gè)運(yùn)放,用電阻過流檢測,作為信號,然后用這個(gè)信號放大,去控制PWM,可惜現(xiàn)在就是不太好找到很準(zhǔn)的基準(zhǔn)信號,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,*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**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.
LED驅(qū)動(dòng)芯片兩種恒流控制方式
兩種恒流控制模式?jīng)Q定了使用兩類不同的器件：
   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(shí)際是限流,控制較簡單,嚴(yán)格的說起來,其不屬于開關(guān)電源控制的主流模式,開關(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出來就只能用于LED,很難用于其它的東西,只是因?yàn)?/span>LED對紋波要求極低.但因?yàn)槭侵挥糜?/span>LED,所以現(xiàn)在價(jià)格較高.基本就是使用9910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(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.
二是開關(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_關(guān)電源芯片不但價(jià)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(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.
我愛用變壓器,因?yàn)殡姼械某杀倦m然很低,但我覺得其帶負(fù)載能力不行,再者調(diào)節(jié)感量也不靈活.所以我覺得比較好的器件選擇是,普通的集成MOS的開關(guān)電源芯片加高頻變壓器,從性能,成本上,都是*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.
     *后說一下,區(qū)別這兩種電源,一個(gè)*重要的方法,就是看其輸出是否有電解電容作濾波.
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關(guān)于供電問題：
    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,都要解決供電問題.即開關(guān)電源芯片工作的時(shí)候是需要一個(gè)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(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,用起來是方便,但高壓饋電,造成IC熱量的上升,因?yàn)?/span>IC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LED電源不過十瓦左右,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9910.,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。

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