LED驅動芯片的限流恒流與精準恒流詳解

LED驅動芯片的限流恒流與精準恒流詳解
下面要說的是，兩種恒流控制模式的開關電源,從而產生兩種做法。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。**種以現在恒流型LED專用IC為代表,主要如9910系列,AMC7150,凡是現在打LED恒流驅動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,就是在電源工作的原邊回路,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,就關斷電流,下一周期再由觸發電路觸發導通.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,象這種電源一般就是批量生產時,恒流大小的一致性不太好控制.還有就是此種電源有一個特點,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產生影響.如果電源的輸出級沒有并電解來平滑電流的那種電源,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,因為其本質就是一種限流,并不是經過運放比較,而得到的恒流值.
**種恒流方式,應該可以叫做開關電源式的.這種控制方式和開關電源的恒壓控制方式相似.大家都知道用TL431做恒壓吧,因為其內部有一個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,就產生一個比較電壓,經過放大,去控制PWM信號,所以此種控制方式可以很**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,*好的是用運放加TL431當基準,但電路復雜.但這樣做的恒流電源,恒流**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,所以輸出電源是平滑直流,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.
LED驅動芯片兩種恒流控制方式
兩種恒流控制模式決定了使用兩類不同的器件：
   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電源,實際是限流,控制較簡單,嚴格的說起來,其不屬于開關電源控制的主流模式,開關電源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,所以現在價格較高.基本就是使用9910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換電感的.這種電源,一般廠家的芯片資料上有出圖,基本都是降壓式.
二是開關電源控制模式的恒流驅動器.這種,就是以普通的開關電源芯片為核心轉換器件,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.因為普通的開關電源芯片不但價格好,而且都是經過大量使用的經典產品.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.
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,再者調節感量也不靈活.所以我覺得比較好的器件選擇是,普通的集成MOS的開關電源芯片加高頻變壓器,從性能,成本上,都是*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.
     *后說一下,區別這兩種電源,一個*重要的方法,就是看其輸出是否有電解電容作濾波.
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關于供電問題：
    不管是做限流型恒流控制的電源,還是運放控制的恒流電源,都要解決供電問題.即開關電源芯片工作的時候是需要一個相對穩定的直流電壓為其芯片供電的,芯片的工作電流從一個MA到幾個MA不等.有一種象FSD200,NCP1012,和HV9910,此種芯片是高壓自饋電的,用起來是方便,但高壓饋電,造成IC熱量的上升,因為IC要承受約300V的直流電,只要稍有一點電流,就算一個MA,也有零點三瓦的損壞耗了.一般LED電源不過十瓦左右,損失零點幾瓦一下就可以將電源的效率拉下幾個點.還有就是典型象9910.,用電阻下拉取電,這樣,損耗就在電阻上,大約也得損失它零點幾瓦吧.還有就是磁耦合,就是用變壓器,在主功率線圈上加一個繞組,就象反激電源的輔助繞組一樣,這樣可以避免損掉這零點幾瓦的功率。

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