LED驅動芯片 兩種恒流控制方式

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。第一種以現在恒流型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. 
    第二種恒流方式,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精確的控制電壓.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,最好的是用運放加TL431當基準,但電路復雜.但這樣做的恒流電源,恒流精確度還是好控制的多.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.

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,都是最理想的選擇,不需要去用什么恒流IC,那種東西,又不好用,又貴. 
     最后說一下,區別這兩種電源,一個最重要的方法,就是看其輸出是否有電解電容作濾波.

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。