高壓線性恒流LED驅(qū)動電路剖析

　　2015年，LED行業(yè)里“光電引擎”大受歡迎，將高壓線性恒流芯片，高壓燈珠生產(chǎn)在同一塊板上，大大節(jié)省了人工，降低了成本。在光電一體化的模塊中，高壓線性恒流芯片的性能表現(xiàn)決定了整個模塊以至于延伸到整個燈具的性能。 

 

　　LED驅(qū)動電源，從早期的隔離開關恒流電源，過渡到非隔離的開關恒流電源，直到今天的高壓線性恒流的大行其道，時間也就3年的時間。無疑，市場競爭的慘烈，人工費用的壓力，規(guī)�；�生產(chǎn)的需求等等，都要求在驅(qū)動電源技術上革新。IC 設計公司的經(jīng)過不斷努力，將傳統(tǒng)恒流驅(qū)動電源芯片的外圍功能，不斷的集成到芯片內(nèi)部。源于對電源體積，溫度，模具的需求，很多功能都已統(tǒng)統(tǒng)集成到了IC內(nèi)部，這樣就使得電源驅(qū)動方案的設計越來越簡單，外圍器件越來越少，生產(chǎn)成本越來越低。而高壓線性的驅(qū)動IC，在方案設計時，更是省掉磁性元件，沒有了電解，即大家所說的“去電源化”，是光電引擎普及過程中的重要一步。 

 

　　高壓線性恒流IC的困擾 

 

　　目前，高壓線性恒流采用分段點亮的方式驅(qū)動高壓燈珠，一般采用1段、3段、4段等方式，分段越多效率越高。同樣，分段越多線路就越復雜，不利于規(guī)模生產(chǎn)。市場大量的球泡燈，大都采用1段的分段驅(qū)動，IC內(nèi)置1個MOS，滿足室內(nèi)小功率的照明需求。成本低的同時，很適合一體化光模組的生產(chǎn)，易于線路的布置。但是在特定的環(huán)境，電網(wǎng)的220V交流電出現(xiàn)波動時，用高壓線性的無電解方案會出現(xiàn)閃爍的現(xiàn)象，俗稱“壓閃”。比如超市、健身俱樂部會用到T管日光燈、球泡燈。由于大功率電器的使用，也會引起電壓不穩(wěn)，帶來壓閃，這樣都會給用戶帶來視覺上的困擾。基于單段高壓線性的原理，適用電壓范圍受到限制。一般1段高壓線性的方案輸入的電壓范圍是200-260V左右，這樣在城鄉(xiāng)結合部電壓不穩(wěn)的地區(qū)很容易出現(xiàn)“壓閃”。 

 

　　如果將高壓線性恒流的IC設計成2段的分段點亮的方式，可以很好地改善“壓閃”的出現(xiàn)。它的原理在于：降低了燈珠工作的電壓門檻，即使在180V的線電壓輸入時，第一段就可以導通，這時70%的燈珠依然是正常的工作發(fā)光不會出現(xiàn)壓閃，人們的視覺不會受到影響。2段分段點亮的好處還在于，燈珠的線路設計幾乎和1段的相同，但電壓適應范圍卻提高了50%。 

 

　　RM9008E典型應用 

　　高壓線性恒流LED驅(qū)動電路剖析

 

　　至于頻閃的問題，業(yè)界爭論已久。首先不能以相機的評判作為標準；其次，應用環(huán)境下面，人眼遠離燈具50CM以上，已察覺不到頻閃，對人眼沒有影響；最后，加入一個小的貼片電容，可以消除頻閃，即使電容損壞，也不會出現(xiàn)死燈的情況。 

 

　　高壓線性恒流IC做大功率 

 

　　隨著IC的工藝技術不斷進步，高壓線下恒流IC的穩(wěn)定性已有了很大的提升，不但在室內(nèi)小功率的照明方案有廣泛的應用，在中大功率上也有所表現(xiàn)。單顆的IC并聯(lián)使用可以做到30W以上的應用。同時，如果采用外推的MOS方式可以單顆IC做到100W的照明方案。現(xiàn)在LED大功率照明系統(tǒng)的電源，主要還是用隔離的開關電源的方案，它總是受到溫度的困擾。電解的壽命始終是要考慮的問題，以前由于燈具配套設備的工藝限制，無法采用高壓線性的方案，但隨著高導熱塑料的應用，以及絕緣性能的提升，高壓線性方案也走入了大功率方案的行列。 

 

　　RM9000S84W洗墻燈方案 

　　高壓線性恒流LED驅(qū)動電路剖析

 

　　LED追求的是簡單、耐用、高性價比，高壓線性恒流的發(fā)展才剛剛開始，技術提升的空間仍然很大。目前，輸入電壓范圍只能是定電壓輸入，超出范圍會出現(xiàn)亮度(電流)調(diào)整，燈珠分段點亮，燈珠的使用率還有待提升，增加電容可祛除頻閃，但功率因數(shù)值會降低。 

 

　　編輯點評： 

 

　　LED產(chǎn)品設計中，高壓線性恒流芯片表現(xiàn)決定了整個模塊以至于延伸到整個性能，同時在抵抗浪涌、雷擊等方面需要進一步改進。無論怎樣，高壓線性恒流IC的應用已然成為電源驅(qū)動的主流行列，隨著工程技術人員的努力，它必將迎來一個巨大的發(fā)展契機�。▉碓矗弘娮影l(fā)燒友）