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分解兩種恒流控制方式

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分解兩種恒流控制方式

下面要說的是,兩種恒流控制模式的開關(guān)電源,從而產(chǎn)生兩種做法。這兩種做法,無論是原理,還是器件應用,還是性能差別,相當都較大。

      首先說原理。第一種以現(xiàn)在恒流型LED專用IC為代表,主要如9910系列,AMC7150,凡是現(xiàn)在打LED恒流驅(qū)動IC的牌子基本都是這種,且叫他恒流IC型的吧。但我認為這種所謂恒流IC做恒流,效果卻不怎么好。其控制原理相對來說較簡單,就是在適配器工作的原邊回路,設定一個電流閥值,當原邊MOS導通,此時電感的電流是線性上升的,當上升到一定值的時候,達到這個閥值,就關(guān)斷電流,下一周期再由觸發(fā)電路觸發(fā)導通。其實此種恒流應該是一種限流,我們知道,當電感量不同的時候,原邊電流的形狀是不同的,雖然有相同的峰值,但電流平均值不同。因此,象這種適配器一般就是批量生產(chǎn)時,恒流大小的一致性不太好控制。還有就是此種適配器有一個特點,一般是輸出電流是梯形的,即波動式電流,輸出一般是不用電解平滑的,這也是一個問題,如果電流峰值過大,會對LED產(chǎn)生影響。如果適配器的輸出級沒有并電解來平滑電流的那種適配器,基本上都屬此類。即判斷是否是這種控制方式,就看其輸出有沒有并上電解濾波了。這種恒流我原來一直叫其為假恒流,因為其本質(zhì)就是一種限流,并不是經(jīng)過運放比較,而得到的恒流值。


      第二種恒流方式,應該可以叫做開關(guān)電源適配器式的。這種控制方式和開關(guān)電源適配器的恒壓控制方式相似。大家都知道用TL431做恒壓吧,因為其內(nèi)部有一個2.5伏的基準,然后用電阻分壓方式。當輸出電壓高一點的時候,或低一點的時候,就產(chǎn)生一個比較電壓,經(jīng)過放大,去控制PWM信號,所以此種控制方式可以很精確的控制電壓。這種控制方式,需要一個基準,還需要一只運放,如果基準夠準,運放放大倍數(shù)夠大,那么就定的很準。同樣的,做恒流,就是需要一個恒流基準,一個運放,用電阻過流檢測,作為信號,然后用這個信號放大,去控制PWM,可惜現(xiàn)在就是不太好找到很準的基準信號,常用的有三極管,這個做基準溫漂大,還有就是可以拿二極管約1V的導通值做基準,這樣的也可以,可都不高,最好的是用運放加TL431當基準,但電路復雜。但這樣做的恒流適配器,恒流精確度還是好控制的多。而這種模式控制的恒流,其輸出一定得加電解濾波,所以輸出適配器是平滑直流,不是脈動的,脈動的話就沒法取樣了。所以要判定是哪種只要看其輸出是否有電解就行了。
      兩種恒流控制模式?jīng)Q定了使用兩類不同的器件,一是從而決定了兩種電路器件使用不同,性能的不同,成本亦不同。以9910系列為代表的恒流型控制IC 做的LED適配器,實際是限流,控制較簡單,嚴格的說起來,其不屬于開關(guān)電源適配器控制的主流模式,開關(guān)電源適配器控制的主流模式是一定要有基準和運放的。但這種IC出來就只能用于LED,很難用于其它的東西,只是因為LED對紋波要求極低。但因為是只用于LED,所以現(xiàn)在價格較高?;揪褪鞘褂?910加MOS管制作,輸出無電解,一般我看很多人就是用工字電感做功率轉(zhuǎn)換電感的。這種適配器,一般廠家的芯片資料上有出圖,基本都是降壓式。我也不多說了,精于此道的人比我多的多。
      二是以我為代表的,即是開關(guān)電源適配器控制模式的恒流驅(qū)動器。這種,就是以普通的開關(guān)電源適配器芯片為核心轉(zhuǎn)換器件,這種芯片很多,如PI的TNY系列,TOP系列,ST的VIPER12,VIPER22,仙童的 FSD200等,甚至只用三極管或是MOS管的RCC等,都可以做。好處是成本低,可靠性也不錯。因為普通的開關(guān)電源適配器芯片不但價格好,而且都是經(jīng)過大量使用的經(jīng)典產(chǎn)品。象這種IC其實一般集成了MOS管,比9910外加MOS方便,但控制方式復雜一些,需要外加恒流控制器件,可以用三極管,或是運放。磁性元件可以用工字電感,亦可用帶氣隙的高頻變壓器。

關(guān)于此種適配器的要求和電路結(jié)構(gòu)的問題


       我的看法是,因為適配器要內(nèi)置在燈里,而發(fā)熱是LED光衰最大的殺手,所以發(fā)熱一定要小,就是效率一定得高。當然得有高效率的適配器。對于T8一米二長的那種燈,最好是不要用一支適配器,而是用二支,兩端各一只,將熱量分散。從而不使熱量集中在一個地方。

      適配器的效率主要取決于電路的結(jié)構(gòu)和所用的器件。先說電路結(jié)構(gòu),有些人還說要隔離適配器,我想絕對是沒必要的,因為這種東西本來就是置于燈體內(nèi)部,人根本摸不到。沒必要隔離,因為隔離適配器的效率比不隔離效率要低,第二是,最好輸出要高電壓小電流,這樣的適配器才能把效率做高?,F(xiàn)在普遍用到的是,BUCK電路,即降壓式電路。最好是把輸出電壓做到一百伏以上,電流定在100MA上那樣,如驅(qū)動一百二十只,最好是三串,每串四十只,電壓就是一百三十伏,電流 60MA。


       這種適配器用的很多,本人只是認為有一點不好,如果開關(guān)管失控通咱,LED會玩完?,F(xiàn)在LED這么貴。我比較看好升壓式電路,此種電路的好處,我反復的說過,一是效率較降壓式的高些,二是適配器壞了,LED燈不會壞。這樣能確保萬無一失,如果燒壞一個適配器,只是損失幾塊錢,燒一個LED日光燈,就會賠掉上百元的成本。所以我一直首推還是升壓式的適配器。
還有就是,升壓式電路,很容易把PF值作高,降壓式的就麻煩一些。我絕對升壓式電路用于LED日光燈的好處還是有壓倒性的強于降壓式的。只是有一年缺點,就是在220V市電輸入情況下,負載范圍比較窄,一般只能適用于100至140個一串或兩串LED,對于少于此數(shù)的,或是夾在中間的,卻用起來不方便。不過現(xiàn)在做LED日光燈的,一般60CM長那種都是用100至140,一米二的那種,一般就是用二百到二百六那樣,使用起來還是可以的。所以現(xiàn)在LED日光燈一般使用的是不隔離降壓電路,還有不隔離升壓電路。
      我是做開關(guān)電源適配器的,原來做過適配器,充電器,鐵殼開關(guān)電源適配器。后來做LED電源適配器,最初是做些1W,3W的大功率LED驅(qū)動器,但后來做的少了。原因很簡單,沒有市場。我發(fā)現(xiàn)大功率LED恒流適配器,只要其功率超過5W,基本就沒有市場,只能是打樣。因為LED太貴。這也算給同行做適配器的朋友提個醒,這是我的經(jīng)驗之談。
不知有多少人失足于大功率LED,大功率LED雷聲大,雨點小,害的不少在這一塊痛失老本。還是小功率LED市場好一點。不過也不行,現(xiàn)在小功率LED驅(qū)動器,被阻容降壓適配器占去大部分江山。恒流形的開關(guān)電源適配器驅(qū)動小功率LED,好是好,就是很多人接受不了其成本。

     我愛用變壓器,因為電感的成本雖然很低,但我覺得其帶負載能力不行,再者調(diào)節(jié)感量也不靈活。所以我覺得比較好的器件選擇是,普通的集成MOS的開關(guān)電源適配器芯片加高頻變壓器,從性能,成本上,都是最理想的選擇,不需要去用什么恒流IC,那種東西,又不好用,又貴。


     可靠性,恒流精度都很好,價格才五元錢,但不少人還是嫌貴,因為他們拿它和一元錢的阻容降壓適配器去比較,當然這二者根本沒法比。我做的開關(guān)電源適配器里面,有一個集成MOS的開關(guān)電源適配器芯片,還有一個變壓器。這二者的成本就是放在那里的,當然性能也是放在那里的。但我相信,最終小功率 LED恒流驅(qū)動器會將阻容降壓適配器淘汰掉。因為消費者會慢慢趨于理性,一個阻容降壓適配器做出來的燈具,幾乎是沒有什么實用價值的,只能當個擺設和玩具,如果LED真的進入了通用照明領(lǐng)域,阻容降壓適配器根本無法勝任。我可以料到將來的情況會是,隨著LED性能的提高,價格的降低,適配器成本也將會成為LED燈具成本的相當重要的一部分。真正的燈具,阻容降壓根本不能勝任。阻容降壓適配器大行其道,只是一個過渡,最終還是恒流型適配器為正宗。

     我目前還是看好小功率的LED燈具。小功率LED燈,目前主要是光衰太大,價格也不夠理想。但現(xiàn)在用于普通照明還是比大功率有優(yōu)勢。我認為小功率LED燈具進入通用照明領(lǐng)域,和節(jié)能燈一較高下,會是五年之內(nèi)的事。而大功率LED進入通用照明,則肯定是五年以外的事。所以現(xiàn)在我專注于小功率LED的研發(fā)和制作。我注意到現(xiàn)在小功率LED應用于通用照明的燈具主要有LED臺燈,LED蜂窩燈,還有LED日光燈。尤其是LED日光燈,從07年下半年開始,很多人開始研發(fā),可以說熱的不得了?;旧犀F(xiàn)在找我的人里十個有八個都是做這個的,所以我也做就開始做LED日光燈的適配器,做了一段時間,所以在此說一下這種適配器的研發(fā)和制作的大致方法和原則。以上算是個人所體會到的吧。


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| 發(fā)布時間:2018.06.05    來源:
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