LED球泡灯内部驱动电源分析

方案就表现为无频闪，而且，由于电解电容将桥 堆后的电压波动降低了，因此LED模组的电压的设定可以充分的接近桥堆后输出电压，使得恒流二极管不用承载过多的电压，提高驱动效率，通常可提升至85% 左右，但是其电流恒定，在输入电压过零的时候导致大量的无功功率产生，功率因数较低，一般只有0.5~0.6。

　　恒流二极管实现的非隔离驱动，在电网电压不稳定时，球泡灯的功率变化为ΔP=ΔU*I，因此功率浮动与电压波动成正比，但是灯具照明效果相对稳定，但是由于恒流二极管的价格始终较高，而且其电流驱动能力只有几十毫安，故而无法得到推广应用。

　　图2.2

　　图2.3

　　3.阻容降压

　　图3.1

　　如图3.1：阻容降压工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。例如，在50Hz的工频条件下，一个1uF的电 容所产生的容抗约为3180欧姆。当220V的交流电压加在电容器的两端，则流过电容的最大电流约为70mA。虽然流过电容的电流有70mA，但在电容器 上并不产生功耗，因为如果电容是一个理想电容，则流过电容的电流为虚部电流，它所作的功为无功功率。根据这个特点，在其后面串联一个LED模组，只要电流 设定正确，那么LED两端的电压也必定是额定状态下的电压。

　　因此该方案由于电容主要消耗无功功率，效率较高，但是其功率因数往往非常低，通常在0.4左右。而且C2的容值大小直接决定了频闪的显著与否。

　　因为LED工作需要比较稳定的直流环境，因此该方案常常采用桥式全波整流，但是全波整流产生浮置的地，并在零线和火线之间产生高压，造成人体触电伤害，是为比较危险的一种驱动。

　　电网电压波动时，LED电流也会同比的跟随变化，因此，其稳定性也较差，而且由于电容寿命直接影响容值，使得容值变小，输出电流也会随之降低，使得LED球泡灯的光衰倍化加剧。

　　但是，由于其成本低廉，线路非常简单，而且对LED模块的工作电压的范围几乎没有要求，通用性非常高，使得目前大部分厂家采用阻容降压的方式作为中低功率的球泡灯驱动。

　　4.线性驱动

　　图4.1

　　图4.2

　　如图4.1及4.2：线性驱动，采用一个桥堆，将50Hz的正弦波交流电变化为100Hz的半正弦波脉动直流电，然后通过线性恒流芯片根据当前 状态下的半正弦波电压值来分段驱动LED模块，并且限定每一段LED的电流。简单的说就是电压达到第一段LED模块工作电压时，第一段LED工作，电流限 定在红线的第一个台阶处；电压达到第一段LED模块工作电压与第二段工作电压之和时，第一段LED和第二段LED同时工作，电流限定在红线的第二个台阶 处；电压达到三段LED模块工作电压总和时，三段LED同时工作，电流限定在红线的第三个台阶处；该驱动方式在电压未达到第一段LED模块工作电压 前，LED不发光，没有损耗；电压超过第一段LED模块的工作电压后，通过LED的电流由线性驱动芯片限定，表现为恒定电流状态，在达到后段LED工作电 压前，超出的电压将由芯片内部的MOS吸收，该部分能量为损耗能量。通过合理的LED串联分段，尽可能使得三段的工作电压拟合正弦波，充分减小损耗，驱动的效率可提升至90%以上

　　由于其驱动特性是将LED模块按照阻性负载的特性的模式驱动，因此电流跟随电压波形，功率因数可达0.97以上，但LED电流有间断（频率为 100Hz），故而表现为频率为100Hz的现象，同时，在周期内，LED亮度是分为6个亮度等级渐变的，可适当缓解频闪的效果。

　　同样的，在桥堆后面加上电解电容，能通过降低功率因数来实现无频闪，在Cin足够大，将电压的波谷值拉升至所有LED工作电压之上，频闪现象就将完全消失，但是功率因数也会将至0.5左右。如图4.3

　　图4.3

　　在电网电压不稳定时，线性驱动芯片会根据电压的变化对电流稍作调整，使得整灯的功率维持不变，灯具的寿命充分得到保证，而且灯具亮度变化也不会 超过10%，肉眼几乎无法辨别。由于其成本相对阻容方案要高，而且设计电路要求较高，通用性小，故而在市面上的球泡灯应用中较为少见。

　　5.恒流芯片buck（NPFC）

　　图5.1

　　如图5.1：降压型恒流驱动，采用一个桥堆，将50Hz的正弦波交流电变化为100Hz的半正弦波脉动直流电，通过桥堆后的电解电容将脉动电压 变换为振幅较小的直流电压。通过采样电阻来高频驱动恒流芯片内部的MOS，达到控制电流的目的，电流值不受输入电压波动而影响，恒流芯片的内部MOS的开 关频率通常在几十至几百赫兹。

当桥堆后的电解电容足够大时，只需保证输出端LED模块的工作电压小于电解电容输出端波谷的电压值时，可以完全消除