详解LED日光灯电源的设计制作

出电流是梯形的,即波动式电流,输出一般是不用电解平滑的,这也是一个问题,如果电流峰值过大,会对LED产生影响.如果电源的输出级没有并电解来平滑电流的那种电源,基本上都属此类.即判断是否是这种控制方式,就看其输出有没有并上电解滤波了.这种恒流我原来一直叫其为假恒流,因为其本质就是一种限流,并不是经过运放比较,而得到的恒流值。

第二种恒流方式,应该可以叫做开关电源式的.这种控制方式和开关电源的恒压控制方式相似.大家都知道用TL431做恒压吧,因为其内部有一个2.5伏的基准,然后用电阻分压方式.当输出电压高一点的时候,或低一点的时候,就产生一个比较电压,经过放大,去控制PWM信号,所以此种控制方式可以很精确的控制电压.这种控制方式,需要一个基准,还需要一只运放,如果基准够准,运放放大倍数够大,那么就定的很准.同样的,做恒流,就是需要一个恒流基准,一个运放,用电阻过流检测,作为信号,然后用这个信号放大,去控制PWM,可惜现在就是不太好找到很准的基准信号,常用的有三极管,这个做基准温漂大,还有就是可以拿二极管约1V的导通值做基准,这样的也可以,可都不高,最好的是用运放加TL431当基准,但电路复杂.但这样做的恒流电源,恒流精确度还是好控制的多.而这种模式控制的恒流,其输出一定得加电解滤波,所以输出电源是平滑直流,不是脉动的,脉 动的话就没法取样了.所以要判定是哪种只要看其输出是否有电解就行了.

两种恒流控制模式决定了使用两类不同的器件，从而决定了两种电路器件使用不同,性能的不同,成本亦不同。

以9910系列为代表的恒流型控制IC做的LED电源,实际是限流,控制较简单,严格的说起来,其不属于开关电源控制的主流模式,开关电源控制的主流模式是一定要有基准和运放的.但这种IC出来就只能用于LED,很难用于其它的东西,只是因为LED对纹波要求极低.但因为是只用于LED,所以现在价格较高.基本就是使用9910加MOS管制作,输出无电解,一般我看很多人就是用工字电感做功率转换电感的.这种电源,一般厂家的芯片资料上有出图,基本都是降压式.我也不多说了,精于此道的人比我多的多。

二是以我为代表的,即是开关电源控制模式的恒流驱动器.这种,就是以普通的开关电源芯片为核心转换器件,这种芯片很多,如PI的TNY系列,TOP系列,ST的VIPER12,VIPER22,仙童的FSD200等,甚至只用三极管或是MOS管的RCC等,都可以做.好处是成本低,可靠性也不错.因为普通的开关电源芯片不但价格好,而且都是经过大量使用的经典产品.象这种IC其实一般集成了MOS管,比9910外加MOS方便,但控制方式复杂一些,需要外加恒流控制器件,可以用三极管,或是运放.磁性元件可以用工字电感,亦可用带气隙的高频变压器.

我爱用变压器,因为电感的成本虽然很低,但我觉得其带负载能力不行,再者调节感量也不灵活.所以我觉得比较好的器件选择是,普通的集成MOS的开关电源芯片加高频变压器,从性能,成本上,都是最理想的选择,不需要去用什么恒流IC,那种东西,又不好用,又贵。

最后说一下,区别这两种电源,一个最重要的方法,就是看其输出是否有电解电容作滤波.

　　关于供电问题

不管是做限流型恒流控制的电源,还是运放控制的恒流电源,都要解决供电问题.即开关电源芯片工作 的时候是需要一个相对稳定的直流电压为其芯片供电的,芯片的工作电流从一个MA到几个MA不等.有一种象FSD200,NCP1012,和HV9910,此种芯片是高压自馈电的,用起来是方便,但高压馈电,造成IC热量的上升,因为IC要承受约300V的直流电,只要稍有一点电流,就算一个MA,也有零点三瓦的损坏耗了.一般LED电源不过十瓦左右,损失零点几瓦一下就可以将电源的效率拉下几个点.还有就是典型象QX9910.,用电阻下拉取电,这样,损耗就在电阻上,大约也得损失它零点几瓦吧.还有就是磁耦合,就是用变压器,在主功率线圈上加一个绕组,就象反激电源的辅助绕组一样,这样可以避免损掉这零点几瓦的功率.这也是我为什么不隔离电源还要用变压器的原因之一,就是为了避免损失那零点几瓦的功率,将效率提几个点。

不隔离型降压式电源设计方法概论

非隔离降压型是现在普遍使用的电源结构,其几乎占了日光灯电源百分之九十以上.很多人都以为不隔离电源只有降压型一种,一说不隔离,就想到降压型,就想到说对灯不安全-指电源损坏后.其实降压型只是一种,还有两种基本结构,即升压,和升降压,即BOOST AND BUCK-BOOST,后两种电源即使损坏.不会影响到LED,有这种好处。

降压式电源也有其好处,主要第一点,适合用于220,但不适用于110,因为110V本来电压就低,一降就更低了,那样输出的电流大,电压低,效率做不太高。

降压式220V交流,整流滤波后约三百伏