隔離式LED驅動電源系列方案

在全球能源短缺、環保要求不斷提高的背景下，世界各國均大力發展綠色節能照明。LED照明作為一種革命性的節能照明技術，正在飛速發展。然而，LED驅動電源的要求也在不斷提高。高效率、高功率因數、安全隔離、符合EMI標準、高電流控制精度、高可靠性、體積小、成本低等正成為LED驅動電源的關鍵評價指標。
　
LED驅動電源的具體要求
LED是低壓發光器件，具有長壽命、高光效、安全環保、方便使用等優點。對于市電交流輸入電源驅動，隔離輸出是基于安全規范的要求。LED驅動電源的效率越高，則越能發揮LED高光效，節能的優勢。同時高開關工作頻率，高效率使得整個LED驅動電源容易安裝在設計緊湊的LED燈具中。高恒流精度保證了大批量使用LED照明時的亮度和光色一致性。
　
10W以下功率LED燈杯應用方案
目前10W以下功率LED應用廣泛，眾多一體式產品面世，即LED驅動電源與LED燈整合在一個燈具中，方便了用戶直接使用。典型的燈具規格有GU10、E27、PAR30等。

針對這一應用，我們設計了如下方案（見圖1）。

圖1 基于AP3766的LED驅動電路原理圖

該方案特點如下。
1 基于最新的LED專用驅動芯片AP3766，采用原邊控制方式，無須光耦和副邊電流控制電路，實現隔離恒流輸出，電路結構簡單。通過電阻R5檢測原邊電流，控制原邊電流峰值恒定，同時控制開關占空比，保持輸出二極管D1的導通時間和整個開關周期時間比例恒定，實現了輸出電流的恒定。

2 AP3766采用專有的“亞微安啟動電流”技術，僅需0.6μA的啟動電流，因此降低了啟動電阻R1和R2上的功耗，提高了系統效率。典型5W應用效率大于80%，空載功耗小于30mW。

3 AP3766采用恒流收緊技術實現垂直的恒流特性，恒流精度高。

4 電路元件數量少，AP3766采用SOT-23-5封裝，體積小，整個電路可以安裝在常用規格燈杯中。

5 安全可靠，隔離輸出，具有輸出開路保護、過壓保護及短路保護功能。

6 功率開關管采用三極管，省去了高壓場效應管，系統成本低。

圖2為該方案的5W應用電路樣機實物照片。圖3是基于AP3766的5W LED驅動裝置實物照片。圖4為基于AP3766的5W LED驅動電路滿載效率隨交流輸入電壓變化曲線。圖5為基于AP3766的5W LED驅動電路滿載輸出IV特性曲線。

圖2 基于AP3766的5W LED驅動電路樣機實物照片

圖3 基于AP3766的5W LED驅動裝置實物照片

圖4 基于AP3766的5W LED驅動電路效率曲線

圖5 基于AP3766的5W

10～60W功率LED路燈、LED直管燈應用方案
IEC國際電工委員會對照明燈具提出明確的諧波要求，即IEC61000-3-2標準。因此對于較大功率LED照明應用，采用功率因數校正（PFC）控制技術成為必需。對于60W以下應用，有高性價比單級PFC控制方案，該方案電路原理圖如圖6所示。

圖6 基于AP166+AP4313的LED驅動電路原理圖