1 引言

本文簡單介紹無電解電容對于延長LED燈壽命的意義，同時簡單介紹一種全新的閉環(huán)電流控制策略,，詳細介紹這種控制策略如何突破性提高LED輸出電流精度,，從開環(huán)到閉環(huán)是其本質(zhì)的突破?；谶@種閉環(huán)策略,，提供了一種無電解電容3W球泡燈LED驅(qū)動方案，并提供了實驗數(shù)據(jù)和相關(guān)波形圖,。

2 技術(shù)發(fā)展趨勢

2.1 LED驅(qū)動電源－無電解電容的意義

為什么在LED驅(qū)動電源設(shè)計時要強調(diào)無電解電容呢,？目前LED照明驅(qū)動電源的工作壽命的瓶頸就是AC-DC轉(zhuǎn)換電解電容。LED燈珠的壽命是大于4萬小時的,，而電解電容的壽命只有幾千小時,，通常環(huán)境溫度每上升10度，電解電容壽命縮短至一半,。根據(jù)木桶原理,，決定整燈壽命的是最“短命”的環(huán)節(jié)：電解電容。如果不想法拿掉電解電容,，那么LED照明驅(qū)動電源的壽命與LED的壽命就很不匹配,，也就很難發(fā)揮出LED照明的長工作壽命優(yōu)勢。這也是為什么最近業(yè)界一直在積極開發(fā)無電解電容的LED照明驅(qū)動電源的主要原因,。

2.2 全閉環(huán)的恒流控制的價值

圖1：全閉環(huán)非隔離降壓恒流LED驅(qū)動電源參考意圖

所謂開環(huán),，不以檢測到的輸出電流值來做發(fā)出PWM信號的參考。所謂的閉環(huán),，即真正檢測輸出電流值,，以此為標(biāo)準(zhǔn)來發(fā)出PWM信號。從電路拓撲上，二者沒有區(qū)別,。但是在芯片內(nèi)部對檢測到的如圖1 CS腳電感電流信號,，做專利技術(shù)處理，如圖2 TRUEC2部分,。這樣,，就檢測到了電感電流的平均值，也就是輸出電流的平均值,。芯片針對檢測到的值,，控制輸出占空比，實現(xiàn)了閉環(huán)控制,。

圖2：DU8623內(nèi)部功能圖

3 實驗驗證

我們選擇了一個典型LED球泡燈應(yīng)用來做IC功能驗證,，基本電參數(shù)要求如下：

輸入電壓范圍：180~264VAC/50Hz 功率因數(shù)： 》0.5 效率：》88%

輸出電壓范圍：3~50VDC 輸出電流：60mA

圖3：DU8623球泡燈應(yīng)用原理圖

對于輸入電壓、負載LED變化情況下,，我們測試得到如下交叉調(diào)整率結(jié)果：

圖4可見,，線性調(diào)整率為0，因為全閉環(huán)控制逐周期精確控制,，輸入有任何變化,，芯片會馬上檢測到并作相關(guān)的調(diào)整以便得到同樣的輸出；同理,，如圖5及圖6,，當(dāng)輸出電壓變化，電感量變化時,，芯片也會作相關(guān)的調(diào)整,；正是因為我們的全閉環(huán)高精度恒流控制方法，使電源做到了真正的恒流,。這樣,，量產(chǎn)的一致性可以控制到小于±1%。

圖4：線性調(diào)整率

圖5：負載調(diào)整率

圖6：電感調(diào)整率

如果按照市面上的傳統(tǒng)的芯片,，用用開環(huán)的控制技術(shù)-固定Toff的控制技術(shù),，電流推導(dǎo)公式如下：

這種開環(huán)控制技術(shù)是基于輸出電壓相對恒定（即LED串聯(lián)數(shù)量不變），主電感感量確定的情況下,，芯片通過提供一個恒定的關(guān)斷時間和Vcs比較基準(zhǔn),，從而實現(xiàn)當(dāng)輸入電壓在一個比較寬的范圍內(nèi)變化時，恒定輸出電流的目的,。但是電網(wǎng)的波動和功率電感的批量生產(chǎn)的一致性很難控制,，LED的Vf會隨溫度變化等的影響，都會影響到輸出電流的變化,。所以此種控制方法很難達到真正的恒流,，也不利于生產(chǎn)的一致性。

正是DU8623的系統(tǒng)是使用全閉環(huán)高精度的恒流控制方法，減少了整機系統(tǒng)對外界條件高度一致的依賴性,，同一款電源,，對應(yīng)不同的輸出電壓，不同的功率電感,，輸出電流依然保持±0.9%以內(nèi)的恒流精度。充分說明了閉環(huán)系統(tǒng)對于整個系統(tǒng)恒流精度提高的重要性,。例如輸出電壓可以做50V,，或者40V、30V等,，這樣,，不僅可以減少因為輸出電壓不同而需要不同的電感的備料及庫存，還可以增加同一款料的采購量而進一步降低采購成本,，減少呆滯料的存放,。并且還要達到更好的恒流效果！

4 結(jié)論

全閉環(huán)控制,，檢測輸出電流,，來發(fā)出PWM信號，是真正的恒流電源驅(qū)動控制技術(shù),。實驗表明,，相對于其他非閉環(huán)的方案，這種獨有的閉環(huán)恒流控制技術(shù)使輸出電流精度有了質(zhì)的飛躍,，使整機電源在全電壓,、全負載、電感變化范圍內(nèi)的電流精度達到行業(yè)內(nèi)目前最高的±0.9%,?；诖碎]環(huán)控制技術(shù)，DU8623集成1A高壓MOSFET,，并且根據(jù)某些應(yīng)用要求省略了電解電容,，這就提供了一種高恒流精度，低成本,、壽命優(yōu)化的產(chǎn)品,。

目前LED驅(qū)動供應(yīng)商層出不窮，各種方案百花齊放,。對于新興的LED市場,，爆發(fā)在即，但其特點是“短周期”,。何謂“短周期”,？即方案的變化、更新十分迅速。所以能夠貼近一線市場,、迅速響應(yīng)提供方案的IC設(shè)計公司才能夠笑到最后,，才能夠最終把握趨勢，引領(lǐng)市場技術(shù)革新,。