隔离式LED驱动电源方案

动器，华润矽威也推出了单片电流精度为±1%第二代原边反馈离线式3-7W LED驱动方案PT4213和PT4215。PT4213/15的电流的精度可达±3%。同时，为了提高效率，PT4213/15删去了控制主MOSFET源极的内部低压MOSFET,改为主MOSFET的栅极驱动。芯片的供电也从主MOSFET的源极改为从主变压器的辅助绕组。 PT4213是原边反馈恒流控制器，适用于7W以下的LED球泡灯或PAR灯;PT4215是内置MOSFET原边反馈恒流的稳流器，适用于3W的LED 灯杯。

　　下图是采用PT4215的3W LED灯杯的典型应用电路。驱动电路采用反激架构，工作在DCM模式。采用无光藕设计，方案简洁可靠，成本低廉。驱动电路能够接受85VAC~265VAC输入范围，输出电流300mA，驱动3颗1W LED串联的灯串。

　　采用PT4215的典型应用电路

　　介绍几个隔离式LED驱动电源方案

　　1. 10W以下功率LED灯应用方案

　　目前10W以下功率LED应用广泛，众多一体式产品面世，即LED驱动电源与LED灯整合在一个灯具中，方便了用户直接使用。典型的灯具规格有GU10、E27、PAR30等。

　　针对这一应用，我们设计了如下方案(见图1)

　　图1 基于AP3766的LED驱动电路原理图

　　该方案特点如下：

　　1. 基于最新的LED专用驱动芯片AP3766，采用原边控制方式，无须光耦和副边电流控制电路，实现隔离恒流输出，电路结构简单。通过电阻R5检测原边电 流，控制原边电流峰值恒定，同时控制开关占空比，保持输出二极管D1的导通时间和整个开关周期时间比例恒定，实现了输出电流的恒定。

　　2. AP3766采用专有的"亚微安启动电流"技术，仅需0.6μA的启动电流，因此降低了启动电阻R1和R2上的功耗，提高了系统效率。典型5W应用效率大于80%，空载功耗小于30mW。

　　3. AP3766采用恒流收紧技术实现垂直的恒流特性，恒流精度高。

　　4. 电路元件数量少，AP3766采用SOT-23-5封装，体积小，整个电路可以安装在常用规格灯杯中。

　　5. 安全可靠，隔离输出，具有输出开路保护、过压保护及短路保护功能。

　　6. 功率开关管采用三极管，省去了高压场效应管，系统成本低。

　　图2为该方案的5W应用电路样机实物照片。图3是基于AP3766的5W LED驱动装置实物照片。图4为基于AP3766的5W LED驱动电路满载效率随交流输入电压变化曲线。图5为基于AP3766的5W LED驱动电路满载输出IV特性曲线。

　　2. 10～60W功率LED路灯、LED直管灯应用方案

　　IEC国际电工委员会对照明灯具提出明确的谐波要求，即IEC61000-3-2标准。因此对于较大功率LED照明应用，采用功率因数校正(PFC)控制技术成为必需。对于60W以下应用，有高性价比单级PFC控制方案，该方案电路原理图如图6所示。

　　图6 基于AP166+AP4313的LED驱动电路原理图

　　该方案特点有：

　　1 单级PFC方案，只用一级反激式电路拓扑，同时实现功率因数校正和隔离恒流输出。元件数量少、体积小、性价比高。

　　2 高功率因数，采用有源功率因数校正控制芯片AP1661，功率因数PF>0.9，满足IEC61000-3-2谐波标准。

　　3 采用副边恒压恒流控制芯片AP4313，恒流精度高，输出电流误差<3%。

　　4 高效率，满载效率高达90%。

　　5 安全可靠，隔离输出，具有输出开路保护，过压保护及短路保护功能。

　　AP1661是一款工作于临界导通模式下的有源功率因数校正控制芯片，可广泛应用于开关电源、LED驱动和电子镇流器的预调整变换器控制。该芯 片内部包括1个启动定时器可满足待机应用要求，1个能实现接近于1的功率因数的单象限乘法器和1个零电流检测模块确保临界断续方式工作。AP1661的图 腾柱驱动输出能够为外部MOSFET或IGBT提供最大600mA驱动电流和800mA关断电流能力。采用了先进的双极型互补金属氧化物半导体设计和制造 工艺，具有低启动电流，低工作电流和低功耗的特点。AP1661同时具有完善的保护功能，包括过压保护、带有滞后的输入欠压锁定和乘法器输出嵌位以限制开 关最大峰值电流。图7为该方案60W应用电路样机实物照片。图8为应用该方案LED直管灯实物照片。

　　3. 60～150W大功率LED路灯应用方案

　　在户外照明部分，中国每年路灯市场需求量都在2000万盏以上，中国城市改造、城镇建设、住宅建设及道路建设对于大功率、高亮度、节能的LED路灯产品的市场需求是极其庞大的。

　　在更大功率应用条件下，单级PFC电路难以同时兼顾PFC预调整和反激电路输出恒流调整性能，这时需要采用两级电路架构实现这一目标。因此，有新推出的PFC+PWM 两级架构电路拓扑方案，该方案电路原理图如图9所示。

　　图9 基于AP1661+AP3102的LED驱动电路原理图

该电路采用Boost PFC+Flyback两级拓扑结构，控制芯片采用PFC控制芯片AP1661，PWM控制芯片AP3102和