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LED驱动芯片的限流恒流与精准恒流详解

      
    下面要说的是,两种恒流控制模式的开关电源,从而产生两种做法。这两种做法无论是原理,还是器件应用,还是性能差别,相当都较大。 
    
首先说原理。**种以现在恒流型LED专用IC为代表,主要如9910系列,AMC7150,凡是现在打LED恒流驱动IC的牌子基本都是这种,且叫他恒流IC型的吧.但我认为这种所谓恒流IC做恒流,效果却不怎么好.其控制原理相对来说较简单,就是在电源工作的原边回路,设定一个电流阀值,当原边MOS导通,此时电感的电流是线性上升的,当上升到一定值的时候,达到这个阀值,就关断电流,下一周期再由触发电路触发导通.其实此种恒流应该是一种限流,我们知道,当电感量不同的时候,原边电流的形状是不同的,虽然有相同的峰值,但电流平均值不同.因此,象这种电源一般就是批量生产时,恒流大小的一致性不太好控制.还有就是此种电源有一个特点,一般是输出电流是梯形的,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**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,*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**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, 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.
LED驱动芯片两种恒流控制方式
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.
   
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9910MOS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.
 
二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,PITNY系列,TOP系列,STVIPER12,VIPER22,仙童的FSD200,甚至只用三极管或是MOS管的RCC,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,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*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.
     
*后说一下,区别这两种电源,一个*重要的方法,就是看其输出是否有电解电容作滤波.
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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,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9910.,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。

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