《電子技術(shù)應(yīng)用》
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工程師分享:10年LED驅(qū)動電源設(shè)計,恒流IC使用心得總結(jié)
摘要: 以前的LED燈具都是用恒壓電源,,當(dāng)時不了解LED的性能,,按照廠家給的數(shù)據(jù)每只小燈珠給到20MA,,經(jīng)過我們測試后,,燈珠總是燒掉,才知道廠家的數(shù)據(jù)是不可靠的,,我們減小了電流使用,。那時是在2002年,做些MR16小燈泡,,廣告牌之類的應(yīng)用,。我是2007年才開始做恒流驅(qū)動,什么HV9910,PT4107,,PT6901,,SN3910,IR的,,試驗多了,,但是最先成功的是QX9910,出過一些貨,,但是QX9910有很多不良品,老化后的產(chǎn)品也不太穩(wěn)定,,經(jīng)常有閃燈現(xiàn)象,,現(xiàn)在還有一些剩余的做紀(jì)念品了。我認(rèn)為,,要想做好驅(qū)動,,先要找好芯片。
Abstract:
Key words :

  以前的LED燈具都是用恒壓電源,,當(dāng)時不了解LED的性能,,按照廠家給的數(shù)據(jù)每只小燈珠給到20MA,經(jīng)過我們測試后,,燈珠總是燒掉,,才知道廠家的數(shù)據(jù)是不可靠的,,我們減小了電流使用。那時是在2002年,,做些MR16小燈泡,,廣告牌之類的應(yīng)用。我是2007年才開始做恒流驅(qū)動,什么HV9910,,PT4107,,PT6901,SN3910,,IR的,,試驗多了,但是最先成功的是QX9910,,出過一些貨,,但是QX9910有很多不良品,老化后的產(chǎn)品也不太穩(wěn)定,,經(jīng)常有閃燈現(xiàn)象,,現(xiàn)在還有一些剩余的做紀(jì)念品了。我認(rèn)為,,要想做好驅(qū)動,,先要找好芯片。

  當(dāng)初在07年的時候,,恒流IC很難找到,,價格也貴的離奇,一片HV9910要8元,,一片IR的 S2540要25元,,其實就是一個半橋芯片,拿來唬人,,還有什么日本的一些芯片也是拿來唬人的,,其實就是一般的恒壓IC,我在這些無聊的芯片上走了很長時間的彎路,,嚴(yán)重影響了進度,。

  HV9910系列產(chǎn)品在第二代IC也很流行,但是技術(shù)原因,,高壓直接進IC,,容易炸機。后來出來了很多仿制品,,仿的最好是SMD802,,多個輸出短路保護,曾被大量采用,,隨著更新?lián)Q代,,這種IC現(xiàn)在也落伍了,。

  很多種IC還沒有正式投產(chǎn)就夭折了。

  09年推出了BP2808,,這種非隔離的IC用了幾年都是長勝不衰,,做1000片也很難壞一個電源,因為BP2808是第三代IC,,性能穩(wěn)定,,它能輸出30W以上的功率,并可長期使用,,效率更高,,輕松95%。

  這種驅(qū)動芯片都有一個共同的缺點,,就是EMCT EMI不好過,,經(jīng)大家長期的探索認(rèn)為在MOS電源輸入端加二個差模電感就能解決EMC,而EMI的解決辦法是有幾種,,有的在MOS管的漏極加個磁珠,,但這種方法加大了損耗來換取的,我的辦法是在漏源極(S-D)用100P以上的陶瓷電容加到上面的,,這種方法能有效提高效率,,還能控制EMI。

  晶豐在不斷的進取,,現(xiàn)在又推出BP3105,,在寬電壓的范圍內(nèi),恒流精度在1%,,這樣擊敗了國內(nèi)外所有的方案公司,,國內(nèi)的第一家調(diào)光恒流IC:BP3109也不錯的,它的設(shè)計是亮度在一定情況下截止,,避免了閃亮現(xiàn)象,,成本很低。聽說下半年還有更好的IC推出,。

  BP2808也有仿制的,,但是晶豐明源現(xiàn)在已調(diào)整價格,貴三,、二毛還是用原廠的穩(wěn)定,這種仿制的IC在一家供貨樣品時就出了問題,,試驗四個燒了二個燈板,,有幾家向我推廣我沒敢用。

  以前的LED燈具都是用恒壓電源,,當(dāng)時不了解LED的性能,,按照廠家給的數(shù)據(jù)每只小燈珠給到20MA,,經(jīng)過我們測試后,燈珠總是燒掉,,才知道廠家的數(shù)據(jù)是不可靠的,,我們減小了電流使用。那時是在2002年,,做些MR16小燈泡,,廣告牌之類的應(yīng)用。我是2007年才開始做恒流驅(qū)動,什么HV9910,,PT4107,,PT6901,SN3910,,IR的,,試驗多了,但是最先成功的是QX9910,,出過一些貨,,但是QX9910有很多不良品,老化后的產(chǎn)品也不太穩(wěn)定,,經(jīng)常有閃燈現(xiàn)象,,現(xiàn)在還有一些剩余的做紀(jì)念品了。我認(rèn)為,,要想做好驅(qū)動,,先要找好芯片。

  當(dāng)初在07年的時候,,恒流IC很難找到,,價格也貴的離奇,一片HV9910要8元,,一片IR的 S2540要25元,,其實就是一個半橋芯片,拿來唬人,,還有什么日本的一些芯片也是拿來唬人的,,其實就是一般的恒壓IC,我在這些無聊的芯片上走了很長時間的彎路,,嚴(yán)重影響了進度,。

  HV9910系列產(chǎn)品在第二代IC也很流行,但是技術(shù)原因,,高壓直接進IC,,容易炸機。后來出來了很多仿制品,,仿的最好是SMD802,,多個輸出短路保護,,曾被大量采用,隨著更新?lián)Q代,,這種IC現(xiàn)在也落伍了,。

  很多種IC還沒有正式投產(chǎn)就夭折了。

  09年推出了BP2808,,這種非隔離的IC用了幾年都是長勝不衰,,做1000片也很難壞一個電源,因為BP2808是第三代IC,,性能穩(wěn)定,,它能輸出30W以上的功率,并可長期使用,,效率更高,,輕松95%。

  這種驅(qū)動芯片都有一個共同的缺點,,就是EMCT EMI不好過,,經(jīng)大家長期的探索認(rèn)為在MOS電源輸入端加二個差模電感就能解決EMC,而EMI的解決辦法是有幾種,,有的在MOS管的漏極加個磁珠,,但這種方法加大了損耗來換取的,我的辦法是在漏源極(S-D)用100P以上的陶瓷電容加到上面的,,這種方法能有效提高效率,,還能控制EMI。

  晶豐在不斷的進取,,現(xiàn)在又推出BP3105,,在寬電壓的范圍內(nèi),恒流精度在1%,,這樣擊敗了國內(nèi)外所有的方案公司,,國內(nèi)的第一家調(diào)光恒流IC:BP3109也不錯的,它的設(shè)計是亮度在一定情況下截止,,避免了閃亮現(xiàn)象,,成本很低。聽說下半年還有更好的IC推出,。

  BP2808也有仿制的,,但是晶豐明源現(xiàn)在已調(diào)整價格,貴三,、二毛還是用原廠的穩(wěn)定,,這種仿制的IC在一家供貨樣品時就出了問題,試驗四個燒了二個燈板,有幾家向我推廣我沒敢用,。

  但是現(xiàn)在國內(nèi)最便宜的IC是芯聯(lián)的,CL1100原邊控制小功率電源,,適應(yīng)燈杯系列產(chǎn)品,。芯聯(lián)是靠抄板起家,這樣成本就低,,所以賣的價格便宜,,性能還可以接受,穩(wěn)定性也很好,,因此出貨量很大,,也是最流行的芯片之一,當(dāng)然該公司也有更大功率的芯片,。

  GR8210,,是臺灣綠達公司的產(chǎn)品,在試驗時表現(xiàn)還不錯,,效率和功率因數(shù)都很好,,它是在BP2808的基礎(chǔ)上改進了EMC,但是在出貨量大的情況下就不是很理想,,里面有10%以上的不良品,,另外同樣的串連方式,在并聯(lián)數(shù)量變化時,,電感量也要跟著變換,,所以對電感的要求特高,好處是EMC在內(nèi)部得到控制,,容易過EMC,。這種IC的成本較高,到現(xiàn)在也沒有幾家量產(chǎn),,不宜水土,。

  低壓DC-DC成本最低屬MC34063了,一個芯片只要0.23元,,經(jīng)過使用是3*1W,,1*3W做的還不錯,電流再大就不好說了,。

  這種原邊驅(qū)動的電路最早是美國IWTT公司開發(fā)的,,公認(rèn)性能是最穩(wěn)定的,成本也不算高,,,,但是國內(nèi)相繼仿出了性能相當(dāng)?shù)男酒F渲蠭W3620要比L6562好用些.

  國內(nèi)外還有很多家方案公司,估計有幾百家,,有原創(chuàng)的,,也有仿制的,下面還有一些我知道做的不錯的,。

  昂寶:OB2203,,2263等有一些產(chǎn)品比較好用,但是聽說有些工程師做的不太成功,,偶爾有炸機現(xiàn)象,,但我覺得這個芯片還是不錯的,做不好不能怪芯片,,是技術(shù)沒達到,。

  芯朋,士蘭微都是名廠,,相繼推出了幾種功能的芯片,。很多公司做出了仿L6561和(L6599)半橋芯片,大多數(shù)還是很好用的,。

  這種不隔離的芯片經(jīng)過試驗后的效率為什么沒有DEMO的效率高呢,?

  不隔離的電源影響效率的元件有哪些?

  第一:續(xù)流二極管,,這個二極管的內(nèi)阻直接影響到效率,,我的萬用表二極管擋25℃測量是400以下,溫度再高時二極管的內(nèi)阻還要低幾個點,。

  但是在找二極管時要費勁周折,,很多廠家的二極管都不符合要求,價格有高有低,,差一倍,,后來找到了一家價格低質(zhì)量好的商家,是廠家的柜臺,。

  電感:電感的磁芯和線徑很主要,,別小看這個元件,它的質(zhì)量也決定成敗,,盡量要用體積大一些的,,線徑盡量粗,這樣產(chǎn)生的內(nèi)阻會小,,效率才會高,。不要用那些銅包鋁的雜線。

  MOS管:比如做一個20W左右的電源,,85V時電流是0.2左右,,用個1N60也就夠了,,但是為了提高效率我用的是4N60,這個芯片要比1N60大幾倍,,內(nèi)阻要小的多,,發(fā)出的熱量也沒1N60那么高,但是在采購時要注意一些假冒偽劣產(chǎn)品,,先用萬用表判斷一下,,用二極管擋測一下DS之間的阻值,4N60的阻值是500左右,,如果大于這個數(shù)字,認(rèn)為是芯片小或不合格的產(chǎn)品,。

  有時做20W以上的可以考慮用10N60,,這樣效率還會高些。

  還有布板工藝,,電源的供電離用電部分的距離不能太長,,如果長了,高頻信號的損耗會增加很多,,如果線長了,,也要把濾波電解安裝在很近的地方。

  布板工藝:

  在布板時有干擾是很影響功率的,,有的功率做不大,,或做大了發(fā)熱嚴(yán)重,干擾信號在電源波形過零時,,產(chǎn)生了干擾后會使電感上的電流不能全部放出,,加大取樣電阻后會產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。

  地線和電源線盡量加粗,,有些空閑地方鋪地線,,以屏蔽和吸收空間干優(yōu)信號。

  這種驅(qū)動板必須要用FR-4的波纖板,,因為這種板散熱還很好,,做板時要用銅厚1AS以上的,這樣電流走的很流暢,。這些都是與效率和可靠性有關(guān)的,。

  其實我們用的元器件都有些溫度特性,就是在溫度的高低時,,元件本身的參數(shù)會變化一點,,當(dāng)然元件有正溫度和負(fù)溫度系數(shù)的特性,在購買一些元件時,,特別是電阻,,要問廠家,以便在使用時在電路上的安排。

  至于LED電源的壽命問題,,很多人認(rèn)為電解標(biāo)出的壽命就是LED電源的壽命,,這種說法是沒有根據(jù)的,一些人在家里看了幾十年的電視,,到現(xiàn)在還沒有壞,,電解也沒有換過,為什么還能工作呢,,回答是電解不會影響壽命的,,前些年的電解最好只能做到2000H,而現(xiàn)在的電解都在2000H以上我們用的都在3000-5000H的電解,,我們在設(shè)計時把容量加大一些就解決了,,廠家的電解是在保證這個時間容量的數(shù)據(jù),電解溶液是一點一點干枯的,,到了壽命后期還會保持一定的容量,,一般不會影響到使用。

  像老式電子管收音機的電解確實不行,,三,、二年就要換個新的,那時的工藝不能和現(xiàn)在來比,,是紙筒和黃蠟封裝,,后來出現(xiàn)了鋁電解,壽命會長一些,,但也不超過1000小時,。我認(rèn)為一般的電器壽命不會小于10年。
 

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