LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片簡(jiǎn)介

　　由于LED是特性敏感的半導(dǎo)體器件，又具有負(fù)溫度特性，因而在應(yīng)用過(guò)程中需要對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定工作狀態(tài)和保護(hù)，從而產(chǎn)生了驅(qū)動(dòng)的概念。LED器件對(duì)驅(qū)動(dòng)電源的要求近乎于苛刻，LED不像普通的白熾燈泡，可以直接連接220V的交流市電。LED是2～3伏的低電壓驅(qū)動(dòng)，必須要設(shè)計(jì)復(fù)雜的變換電路，不同用途的LED燈，要配備不同的電源適配器。國(guó)際市場(chǎng)上國(guó)外客戶對(duì)LED驅(qū)動(dòng)電源的效率轉(zhuǎn)換、有效功率、恒流精度、電源壽命、電磁兼容的要求都非常高，設(shè)計(jì)一款好的電源必須要綜合考慮這些因數(shù)，因?yàn)殡娫丛谡麄€(gè)燈具中的作用就好比像人的心臟一樣重要。

　　LED驅(qū)動(dòng)電源把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光的電壓轉(zhuǎn)換器，通常情況下：LED驅(qū)動(dòng)電源的輸入包括高壓工頻交流（即市電）、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流（如電子變壓器的輸出）等。而LED驅(qū)動(dòng)電源的輸出則大多數(shù)為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恒定電流源。LED電源核心元件包括開(kāi)關(guān)控制器、電感器、開(kāi)關(guān)元器件（MOSfet）、反饋電阻、輸入濾波器件、輸出濾波器件等等。根據(jù)不同場(chǎng)合要求、還要有輸入過(guò)壓保護(hù)電路、輸入欠壓保護(hù)電路，LED開(kāi)路保護(hù)、過(guò)流保護(hù)等電路。

LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片百科

　　由于LED是特性敏感的半導(dǎo)體器件，又具有負(fù)溫度特性，因而在應(yīng)用過(guò)程中需要對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定工作狀態(tài)和保護(hù)，從而產(chǎn)生了驅(qū)動(dòng)的概念。LED器件對(duì)驅(qū)動(dòng)電源的要求近乎于苛刻，LED不像普通的白熾燈泡，可以直接連接220V的交流市電。LED是2～3伏的低電壓驅(qū)動(dòng)，必須要設(shè)計(jì)復(fù)雜的變換電路，不同用途的LED燈，要配備不同的電源適配器。國(guó)際市場(chǎng)上國(guó)外客戶對(duì)LED驅(qū)動(dòng)電源的效率轉(zhuǎn)換、有效功率、恒流精度、電源壽命、電磁兼容的要求都非常高，設(shè)計(jì)一款好的電源必須要綜合考慮這些因數(shù)，因?yàn)殡娫丛谡麄€(gè)燈具中的作用就好比像人的心臟一樣重要。

　　LED驅(qū)動(dòng)電源把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光的電壓轉(zhuǎn)換器，通常情況下：LED驅(qū)動(dòng)電源的輸入包括高壓工頻交流（即市電）、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流（如電子變壓器的輸出）等。而LED驅(qū)動(dòng)電源的輸出則大多數(shù)為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恒定電流源。LED電源核心元件包括開(kāi)關(guān)控制器、電感器、開(kāi)關(guān)元器件（MOSfet）、反饋電阻、輸入濾波器件、輸出濾波器件等等。根據(jù)不同場(chǎng)合要求、還要有輸入過(guò)壓保護(hù)電路、輸入欠壓保護(hù)電路，LED開(kāi)路保護(hù)、過(guò)流保護(hù)等電路。

　　LED的恒流驅(qū)動(dòng)

　　用LED作為顯示器或其他照明設(shè)備或背光源時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行恒流驅(qū)動(dòng)，主要原因是：

　　1. 避免驅(qū)動(dòng)電流超出最大額定值，影響其可靠性。

　　2. 獲得預(yù)期的亮度要求，并保證各個(gè)LED亮度、色度的一致性

　　3.能有效的避免雷擊，電網(wǎng)的浪涌，過(guò)電流，過(guò)電壓的保護(hù)，使LED壽命提高。

　　存在問(wèn)題：

　　要處理好散熱問(wèn)題，散熱問(wèn)題沒(méi)有處理好就會(huì)影響LED壽命。

　　目前LED均采用直流驅(qū)動(dòng)，因此在市電與LED之間需要加一個(gè)電源適配器即LED驅(qū)動(dòng)電源。它的功能是把交流市電轉(zhuǎn)換成合適LED的直流電。根據(jù)電網(wǎng)的用電規(guī)則和LED的驅(qū)動(dòng)特性要求，在選擇和設(shè)計(jì)LED驅(qū)動(dòng)電源時(shí)要考慮到以下幾點(diǎn)：

　　1.高可靠性

　　特別像LED路燈的驅(qū)動(dòng)電源，裝在高空，維修不方便，維修的花費(fèi)也大。

　　2.高效率

　　LED是節(jié)能產(chǎn)品，驅(qū)動(dòng)電源的效率要高。對(duì)于電源安裝在燈具內(nèi)的結(jié)構(gòu)，尤為重要。因?yàn)長(zhǎng)ED的發(fā)光效率隨著LED溫度的升高而下降，所以LED的散熱非常重要。電源的效率高，它的耗損功率小，在燈具內(nèi)發(fā)熱量就小，也就降低了燈具的溫升。對(duì)延緩LED的光衰有利。

　　3.高功率因素

　　功率因素是電網(wǎng)對(duì)負(fù)載的要求。一般70瓦以下的用電器，沒(méi)有強(qiáng)制性指標(biāo)。雖然功率不大的單個(gè)用電器功率因素低一點(diǎn)對(duì)電網(wǎng)的影響不大，但晚上大家點(diǎn)燈，同類負(fù)載太集中，會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生較嚴(yán)重的污染。對(duì)于30瓦~40瓦的LED驅(qū)動(dòng)電源，據(jù)說(shuō)不久的將來(lái)，也許會(huì)對(duì)功率因素方面有一定的指標(biāo)要求。

　　4.驅(qū)動(dòng)方式

　　現(xiàn)在通行的有兩種：其一是一個(gè)恒壓源供多個(gè)恒流源，每個(gè)恒流源單獨(dú)給每路LED供電。這種方式，組合靈活，一路LED故障，不影響其他LED的工作，但成本會(huì)略高一點(diǎn)。另一種是直接恒流供電，LED串聯(lián)或并聯(lián)運(yùn)行。它的優(yōu)點(diǎn)是成本低一點(diǎn)，但靈活性差，還要解決某個(gè)LED故障，不影響其他LED運(yùn)行的問(wèn)題。這兩種形式，在一段時(shí)間內(nèi)并存。多路恒流輸出供電方式，在成本和性能方面會(huì)較好。也許是以后的主流方向。

　　5.浪涌保護(hù)

　　LED抗浪涌的能力是比較差的，特別是抗反向電壓能力。加強(qiáng)這方面的保護(hù)也很重要。有些LED燈裝在戶外，如LED路燈。由于電網(wǎng)負(fù)載的啟甩和雷擊的感應(yīng)，從電網(wǎng)系統(tǒng)會(huì)侵入各種浪涌，有些浪涌會(huì)導(dǎo)致LED的損壞。因此LED驅(qū)動(dòng)電源要有抑制浪涌的侵入，保護(hù)LED不被損壞的能力。

　　6.保護(hù)功能

　　電源除了常規(guī)的保護(hù)功能外，最好在恒流輸出中增加LED溫度負(fù)反饋，防止LED溫度過(guò)高。

　　7.防護(hù)方面

　　燈具外安裝型，電源結(jié)構(gòu)要防水、防潮，外殼要耐曬。

　　8.驅(qū)動(dòng)電源壽命要與LED壽命相匹配

　　9.要符合安規(guī)和電磁兼容要求

　　按驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行分類

　?。?）恒流式

　　恒流驅(qū)動(dòng)電路輸出的電流是恒定的，而輸出的直流電壓卻隨著負(fù)載阻值的大小不同在一定范圍內(nèi)變化，負(fù)載阻值小，輸出電壓就低，負(fù)載阻值越大，輸出電壓也就越高；

　　恒流電路不怕負(fù)載短路，但嚴(yán)禁負(fù)載完全開(kāi)路；

　　恒流驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)LED是較為理想的，但相對(duì)而言價(jià)格較高；

　　應(yīng)注意所使用最大承受電流及電壓值，它限制了LED的使用數(shù)量。

　?。?）穩(wěn)壓式

　　當(dāng)穩(wěn)壓電路中的各項(xiàng)參數(shù)確定以后，輸出的電壓是固定的，而輸出的電流卻隨著負(fù)載的增減而變化；

　　穩(wěn)壓電路不怕負(fù)載開(kāi)路，但嚴(yán)禁負(fù)載完全短路；

　　以穩(wěn)壓驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)LED，每串需要加上合適的電阻方可使每串LED顯示亮度平均；

　　亮度會(huì)受整流而來(lái)的電壓變化影響。

　　4、整體恒流和逐路恒流工作方式優(yōu)缺點(diǎn)

　　與整體恒流相較，逐路恒流雖然缺點(diǎn)比較多，成本也比較高。但是它能真正的起到保護(hù)LED和延長(zhǎng)LED的壽命，所以逐路恒流才是未來(lái)的趨勢(shì)。

　　5、LED電源的不足

　　LED驅(qū)動(dòng)電源目前存在不足的原因：

　　生產(chǎn)LED照明及相關(guān)產(chǎn)品的公司的技術(shù)人員對(duì)開(kāi)關(guān)電源的了解不夠，做出的電源是可以正常工作，但一些關(guān)鍵性的評(píng)估及電磁兼容的考慮不夠，還是有一定得隱患；

　　大部分LED電源生產(chǎn)企業(yè)都是從普通的開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)型過(guò)來(lái)做LED電源，對(duì)LED的特點(diǎn)及使用認(rèn)識(shí)還不夠；

　　目前關(guān)于LED的標(biāo)準(zhǔn)幾乎沒(méi)有，大部分都是參考開(kāi)關(guān)電源和電子整流器的標(biāo)準(zhǔn)；

　　現(xiàn)在大部分LED電源沒(méi)有統(tǒng)一，所以量大部分都比較小。采購(gòu)量小，價(jià)格就偏高，而且元器件供應(yīng)商也不太配合；

　　LED電源的穩(wěn)定性：寬電壓輸入，高溫和低溫工作，過(guò)溫、過(guò)壓保護(hù)等問(wèn)題都沒(méi)有一一解決；

　　首先是驅(qū)動(dòng)電路整體壽命，尤其是關(guān)鍵器件如：電容在高溫下的壽命直接影響到電源的壽命；

　　是LED驅(qū)動(dòng)器應(yīng)挑戰(zhàn)更高的轉(zhuǎn)換效率，尤其是在驅(qū)動(dòng)大功率LED時(shí)更是如此，因?yàn)樗形醋鳛楣廨敵龅墓β识甲鳛闊崃亢纳?，電源轉(zhuǎn)換效率的過(guò)低，影響了LED節(jié)能效果的發(fā)揮；

　　目前在功率較?。?-5W）的應(yīng)用場(chǎng)合，恒流驅(qū)動(dòng)電源成本所占的比重已經(jīng)接近1/3，已經(jīng)接近了光源的成本，一定程度上影響了市場(chǎng)推廣。

　　LED照明驅(qū)動(dòng)芯片技術(shù)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

　　隨著白熾燈、熒光燈、節(jié)能燈陸續(xù)退出照明市場(chǎng)，LED照明光源和LED照明燈具迅速發(fā)展，以迅雷不及掩耳之勢(shì)席 卷世界照明市場(chǎng)，LED產(chǎn)業(yè)鏈因此蓬勃發(fā)展。LED燈珠的亮 度不斷提高，價(jià)格逐步下降；HVLEDs和倒裝LED開(kāi)拓LED 照明新的應(yīng)用技術(shù)；LED驅(qū)動(dòng)電源芯片不斷推陳出新，集成 功能更多，性價(jià)比更好，應(yīng)用更方便；塑包鋁和高導(dǎo)熱塑料 散熱器為新一代LED光源和燈具提供了創(chuàng)新設(shè)計(jì)新空間。

　　室內(nèi)LED光源和燈具必然是量大面廣的產(chǎn)品，一定會(huì)海量生產(chǎn)，擁有藍(lán)海市場(chǎng)。由于傳統(tǒng)照明光源和燈具 預(yù)留給LED驅(qū)動(dòng)電源的空間十分狹小，因此LED照明光源和 燈具的驅(qū)動(dòng)電源必須做得十分小巧，驅(qū)動(dòng)電源芯片要求性能 高度集成，以單級(jí)芯片為主，這就要求整個(gè)驅(qū)動(dòng)電源的方案不但十分簡(jiǎn)潔，而且成本低廉；應(yīng)用電路要求更少的外圍器 件，要求LED驅(qū)動(dòng)電源的芯片＋周邊零件的總數(shù)少于15個(gè)， 甚至少于10個(gè)。LED電源采用精細(xì)小巧的變壓器、 電感器、高度較低的電解電容器，甚至電源驅(qū)動(dòng)電路不需要電解電容器、電感器或變壓器。

　　圖1 室內(nèi)LED照明驅(qū)動(dòng)主要模式

　　1 LED驅(qū)動(dòng)電源主要模式

　　目前，室內(nèi)LED照明光源和燈具的驅(qū)動(dòng)電源分開(kāi)關(guān)恒流 隔離和非隔離驅(qū)動(dòng)、高壓線性恒流驅(qū)動(dòng)等幾種模式，RC阻 容降壓由于本身功耗較大和不安全、不恒流諸多不良因素已 在淘汰之中。RC阻容降壓驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單、成本低廉；其缺 點(diǎn)：電網(wǎng)兼容差、輸出電流偏小、本身功耗較大、不安全。 開(kāi)關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：性能穩(wěn)定、高效率、電網(wǎng)兼容強(qiáng)、方 便功能拓展、升壓、降壓、升降壓應(yīng)用方便自由；其缺點(diǎn)：體積較大、生產(chǎn)較復(fù)雜、成本略高。高壓線性恒流驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：性能穩(wěn)定、易自動(dòng)化生產(chǎn)、無(wú)插件大量節(jié)省人工；其缺點(diǎn)：燈珠利用率略低、略有殘余工頻紋波。室內(nèi)LED照明驅(qū)動(dòng)主要模式如圖1所示。

　　LED驅(qū)動(dòng)單級(jí)電源芯片要求內(nèi)置高壓MOS管，線電壓 補(bǔ)償、源極驅(qū)動(dòng)、過(guò)壓／過(guò)流／過(guò)溫保護(hù)、開(kāi)路／短路保護(hù)等 LED照明驅(qū)動(dòng)電源必須的技術(shù)都要集成在單級(jí)芯片之中。室內(nèi)LED照明光源和燈具的狹小空間限定驅(qū)動(dòng)電源芯片 采用單級(jí)芯片，這就要求驅(qū)動(dòng)電源芯片的功能高度集成，電 源控制功能和各種保護(hù)功能盡可能地集成在芯片之中，驅(qū)動(dòng)電源芯片的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)必須創(chuàng)新，不斷創(chuàng)造新的模式 才能滿足LED照明驅(qū)動(dòng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。

　　2 非隔離開(kāi)關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)已成主流

　　薄型塑包鋁散熱器技術(shù)和HVLEDs技術(shù)的興起，解決了 AC市電高壓經(jīng)電源變換點(diǎn)亮LED燈珠時(shí)內(nèi)部高壓電泄漏對(duì) 人體的安全問(wèn)題，塑包鋁散熱器簡(jiǎn)單而輕松地解決了LED光 源和燈具內(nèi)部高壓與外部隔離的技術(shù)難點(diǎn)，因此采用應(yīng)用電路簡(jiǎn)潔的非隔離開(kāi)關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)電源已經(jīng)成為通用平價(jià)LED照明光源和燈具的主流電源方案。非隔離開(kāi)關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)電源芯片歷經(jīng)幾代的開(kāi)發(fā)更新，如今集成功能更多，應(yīng)用電路更簡(jiǎn) 潔，應(yīng)用成本更低，電源的性價(jià)比更有競(jìng)爭(zhēng)力。

　　鑒于HVLEDs光源降低了發(fā)熱，塑包鋁散熱器簡(jiǎn)單地解 決了LED燈具內(nèi)的高低電壓隔離，驅(qū)動(dòng)電源的選擇以恒流精 度、電源效率、功率因數(shù)的補(bǔ)償（PFC）為主考慮因素，隔離 的開(kāi)關(guān)恒流電源因使用變壓器而總體效率一般在70％－88％， 功率因數(shù)補(bǔ)償小于0．9；非隔離的開(kāi)關(guān)恒流電源恒流精度可 達(dá)3％－5％，功率因數(shù)補(bǔ)償大于0．9，電源效率大于90％，因此 成為L(zhǎng)ED照明燈具的首選。非隔離的恒流電源有非隔離的開(kāi) 關(guān)恒流電源和高壓線性恒流電源兩種。

　　非隔離開(kāi)關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)電源芯片設(shè)計(jì)已經(jīng)高度集成化，已將LED驅(qū)動(dòng)電源需要的功能，如寬電壓輸入高精度恒流輸 出、過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、LED短路和開(kāi)路保護(hù)、CS電阻短 路保護(hù)、芯片供電欠壓保護(hù)等必須的功能已集成在單級(jí)芯片 之中，功率輸出的MOS管和恒流控制也集成在單個(gè)芯片上 了，應(yīng)用電路十分簡(jiǎn)潔，周邊零件一般可控制在15個(gè)以下， 可幫助為終端客戶有效地控制材料成本和生產(chǎn)成本。

　　圖2 BP2831A非隔離的開(kāi)關(guān)恒流源

　　非隔離開(kāi)關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)電源應(yīng)用方案簡(jiǎn)潔，而且節(jié)省成本。如圖2所示使用非隔離的開(kāi)關(guān)恒流源芯片BP2831A設(shè)計(jì) 的5W LED球泡燈電源，輸出DC80V、60mA，包括主芯片， 整個(gè)電路應(yīng)用的元器件共計(jì)15個(gè)，電源效率在AC220V、滿 載時(shí)達(dá)92％，電源可通過(guò)EMC測(cè)試。該電源的PCB板的直徑 可小至Φ18mm。

　　圖3 升級(jí)后的芯片應(yīng)用方案

　　非隔離開(kāi)關(guān)恒流的設(shè)計(jì)技術(shù)一直在不斷創(chuàng)新 和改良之中，一種芯片推出之后，馬上就針對(duì)存在的不足之 處進(jìn)行改進(jìn)，或增加新的功能，保持引腳不改變而推出下一 代的升級(jí)芯片，其價(jià)格不升反降，不但增強(qiáng)老客戶凝聚力， 還能吸引新客戶。如圖3所示升級(jí)后的芯片應(yīng)用方案可取消 原芯片應(yīng)用方案的加粗部分，有效節(jié)省應(yīng)用成本。

　　3 隔離開(kāi)關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)芯片占市三分

　　隔離開(kāi)關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)芯片還占有總體市場(chǎng)的三分之一。 不少LED光源和燈具還在使用散熱性能良好的鋁合金散熱 器，這就必須選用隔離的開(kāi)關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)電源。

　　圖4 BP的隔離開(kāi)關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)展路徑

　　近年來(lái)，隔離開(kāi)關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)電源芯片技術(shù)在不斷發(fā)展 之中，從BP的隔離開(kāi)關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)電源芯片發(fā)展歷程來(lái)看， 功率因數(shù)PFC＞ 0．5 的芯片， 經(jīng)歷了BP3102，到BP3122、BP3132， 直到今天應(yīng)用簡(jiǎn)潔廉價(jià)版的BP9112； 功率因數(shù) PFC＞0．9的芯片，經(jīng)歷了BP3309，到BP3318、BP3319。BP的 隔離開(kāi)關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)展路徑如圖4。

　　圖5 隔離的開(kāi)關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)芯片的技術(shù)革新

　　隔離開(kāi)關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)芯片的技術(shù)改進(jìn)是從升級(jí)后的芯片應(yīng)用電路可去掉變壓器一個(gè)輔助繞組，及其附屬電路上的二極管、電阻開(kāi)始的，如圖5所示。隔離開(kāi)關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)芯片技 術(shù)最初的革新，即原邊反饋、去掉輔助繞組技術(shù)，為其應(yīng)用 電路有效節(jié)省成本。隨后，又改變芯片對(duì)變壓器要求的兼容 度，改變芯片內(nèi)部算法設(shè)計(jì)，使其對(duì)變壓器的部分電參數(shù)不 敏感，只關(guān)注匝數(shù)比，從而有效降低變壓器制造成本。啟用 芯片內(nèi)快速啟動(dòng)設(shè)計(jì)技術(shù)，以滿足應(yīng)用電路設(shè)計(jì)開(kāi)燈即亮的 要求。芯片設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，使新一代的芯片功能不斷 增加，制造成本不斷下降。創(chuàng)新一代的芯片更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng) 力。

　　4 廉價(jià)開(kāi)關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)芯片涌現(xiàn)

　　一種應(yīng)用技術(shù)簡(jiǎn)單可靠，應(yīng)用成本低廉，性能高度集 成，只有三個(gè)腳采用SOT89－3或TO92封裝的隔離和非隔離應(yīng) 用的廉價(jià)開(kāi)關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)芯片今年大批涌現(xiàn)?？赡軙?huì)給競(jìng)爭(zhēng)已 經(jīng)十分激烈的廉價(jià)室內(nèi)LED照明驅(qū)動(dòng)電源市場(chǎng)帶來(lái)烈火。它 有隔離和非隔離的幾款典型產(chǎn)品。

　　KP1032TP是一個(gè)高度集成非隔離的Buck－Boost開(kāi)關(guān)恒流（CC）控制LED照明電源驅(qū)動(dòng)芯片，適合LED照明非隔離電路的應(yīng)用。KP1032TP內(nèi)部集成 650 V的MOSFET管；集成了高 壓快速啟動(dòng)／ IC自供電電路和一種新型變壓器消磁電路；集 成欠壓鎖定（UVLO）、逐周期限流（OCP）、過(guò)溫保護(hù)（OTP）； LED開(kāi)路／短路的保護(hù)；Buck－Boost拓?fù)渲С指咻敵鲭妷海?恒流精度±4％；非常小的VDD工作電流；內(nèi)置AC線性恒流 （CC）補(bǔ)償。

　　KP1031是一個(gè)高度集成隔離的PSR開(kāi)關(guān)恒流（CC）控制 LED照明電源驅(qū)動(dòng)芯片，內(nèi)置650 V的MOSFET管、集成高壓 快速啟動(dòng)／ IC自供電電路和一種新型變壓器消磁電路，消除 了變壓器輔助繞組。在CC模式，集成電路使用PFM控制CC 補(bǔ)償。通用的必備功能與KP1032雷同。

　　圖6 廉價(jià)開(kāi)關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)芯片

　　廉價(jià)開(kāi)關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)芯片（圖6）的涌現(xiàn)可使平價(jià)LED光源 和燈具的電源生產(chǎn)成本降至RMB一元或一元以下。廉價(jià)開(kāi) 關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)電源的周邊元器件少于10個(gè)，生產(chǎn)成本甚至比傳 統(tǒng)的阻容降壓電源還低，有利于全面淘汰不安全也不恒流的 阻容降壓電源。

　　5 線性恒流驅(qū)動(dòng)技術(shù)日趨完善

　　LED照明燈具的驅(qū)動(dòng)電源追求高PF（Power Factor功率因 數(shù)）和低THD（Total Harmonic Distortion，總諧波失真），既是 客戶的希望也是電力系統(tǒng)的要求。能源之星和國(guó)際電信委 員會(huì)（ICE）規(guī)范要求LED驅(qū)動(dòng)芯片必須具備高功率因素校正 （PFC）功能，以確保LED燈具的轉(zhuǎn)換效率和燈具壽命。

　　LED光源和燈具的電源引入高壓線性恒流驅(qū)動(dòng)新一代 電源技術(shù)，無(wú)電源的開(kāi)關(guān)變換頻率，就無(wú)本身的開(kāi)關(guān)頻率殘 余，紋波也將大大降低；應(yīng)用電路無(wú)變壓器等磁性器件和電 解電容器，線性電源的PF因此提高，THD因此下降。

　　高壓線性恒流驅(qū)動(dòng)芯片大多數(shù)采用分段點(diǎn)亮的技術(shù)來(lái)驅(qū)動(dòng)HVLED發(fā)光。目前分段的方法有1段、3段、4段、6段等數(shù)種， 分段越多， 電源工作效率越高，但是連接到 HVLED 的控制線也越 多，如分成N段，控制線數(shù)量則為 N＋1，分段過(guò)多時(shí)電源效率提高并不明顯，但應(yīng)用線路略顯復(fù)雜，這是LED燈具設(shè)計(jì)師所不希望的。比較適合光電一體 化模塊應(yīng)用的是1段、3段、4段的分段驅(qū)動(dòng)。1段驅(qū)動(dòng)內(nèi)置一個(gè)MOS，雖然電源效率較差，但能滿足蠟燭等特小空間的 需要；3段和4段驅(qū)動(dòng)內(nèi)置3－4個(gè)MOS是目前優(yōu)選的恒流驅(qū)動(dòng) 方法，兼顧電源效率、PF和THD，應(yīng)用方案比較簡(jiǎn)潔，應(yīng) 用成本較低。內(nèi)置MOS的線性恒流驅(qū)動(dòng)芯片特別適合于一體化光電模塊的應(yīng)用，其應(yīng)用電路零件少，有利于HVLED 的配光分布設(shè)計(jì)。如三段高壓線性恒流驅(qū)動(dòng)電路十分簡(jiǎn)潔， 周邊元器件很少，因此可以將驅(qū)動(dòng)電源與HVLEDs光源設(shè)計(jì) 在同一塊鋁基板或陶瓷基板上。圖7為三段高壓線性恒流驅(qū) 動(dòng)芯片應(yīng)用圖。

　　圖7 三段高壓線性恒流驅(qū)動(dòng)芯片應(yīng)用圖

　　高壓線性恒流驅(qū)動(dòng)電源目前的輸入電壓范圍較窄，只適合定壓輸入，它的脈動(dòng)直流輸出有寄生的工頻及其倍頻 的殘余，導(dǎo)致其制成LED照明燈后有些許頻閃。這些問(wèn)題造 成業(yè)內(nèi)對(duì)光引擎使用環(huán)境受限較多、應(yīng)用范圍窄的誤解。高 壓線性恒流驅(qū)動(dòng)電源芯片是一種定電壓輸入的驅(qū)動(dòng)電源芯片，從最初對(duì)輸入電源的±10％的寬容度到現(xiàn)在的±20％， 即AC220V的可從AC180V－260V，基本滿足不少使用地區(qū)電網(wǎng)波動(dòng)的要求；而面對(duì)頻閃問(wèn)題，我們需要制定LED照明燈 的頻閃評(píng)估共識(shí)，比如日光燈、筒燈使用時(shí)離開(kāi)受眾均在50cm以上，那么在50cm以外沒(méi)有頻閃就可被認(rèn)定為合格產(chǎn) 品?？v然如此，光電引擎都還需要在電源芯片設(shè)計(jì)上作進(jìn)一 步改進(jìn)和技術(shù)提升。

　　高壓線性驅(qū)動(dòng)芯片經(jīng)過(guò)幾代的改進(jìn)設(shè)計(jì)，現(xiàn)在已經(jīng)從當(dāng)初的模擬電路芯片走向數(shù)模混合電路芯片，并向數(shù)字電路芯片發(fā)展，因此高壓線性驅(qū)動(dòng)芯片的性能日趨完善，更加穩(wěn)定；數(shù) ?；旌系母唠A分段線性恒流驅(qū)動(dòng)芯片已經(jīng)量產(chǎn)。

　　高PF和低THD高壓線性恒流驅(qū)動(dòng)芯片因其應(yīng)用電路簡(jiǎn) 潔高效和應(yīng)用成本低廉，將會(huì)成為室內(nèi)平價(jià)LED光源和燈具 驅(qū)動(dòng)電源首選之一。

　　高壓線性恒流驅(qū)動(dòng)芯片特別適合于工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)LED 光電合一的模塊即“光電引擎”，大大提高生產(chǎn)效率，并有 效地節(jié)省人工?？梢詾樾乱淮鶯ED光源和燈具節(jié)省獨(dú)立電源 的空間和有效降低制造成本。圖8 為采用高壓線性恒流驅(qū)動(dòng) 芯片的光電引擎。

　　圖8采用高壓線性恒流驅(qū)動(dòng)芯片的光電引擎

　　另一方面，由于高導(dǎo)熱塑料散熱器、塑包鋁散熱器技 術(shù)日趨完善，性價(jià)比更好，鋁塑散熱器的成本比全金屬散熱器更低，絕緣性能更好，所以用光電引擎和塑包鋁散熱器組成的光源和燈具更加安全可靠。

　　6 小結(jié)

　　LED照明驅(qū)動(dòng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展依賴于LED照明驅(qū)動(dòng)電源 芯片的技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。LED照明驅(qū)動(dòng)電源芯片設(shè)計(jì)技術(shù)正在 日新月異地快速發(fā)展，芯片系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)不 斷創(chuàng)新，芯片內(nèi)部算法技術(shù)的創(chuàng)新，芯片設(shè)計(jì)除去無(wú)用冗 余、精算芯片面積將有效控制芯片成本。隔離和非隔離開(kāi)關(guān) 恒流驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)由繁而簡(jiǎn)，今天廉價(jià)開(kāi)關(guān)恒流芯片的涌 現(xiàn)，更顯LED照明驅(qū)動(dòng)芯片技術(shù)創(chuàng)新的重要！高壓線性恒流 驅(qū)動(dòng)芯片的興起，更彰顯可以創(chuàng)新更多LED照明驅(qū)動(dòng)電源芯 片的設(shè)計(jì)方法！因此，LED照明驅(qū)動(dòng)技術(shù)必然會(huì)因此百花齊。