當(dāng)前能源短缺的憂(yōu)慮再度升高的背景下，節(jié)約能源是我們未來(lái)面臨的重要的問(wèn)題，在照明領(lǐng)域，LED發(fā)光產(chǎn)品的應(yīng)用正吸引著世人的目光，LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，必然是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，二十一世紀(jì)將進(jìn)入以L(fǎng)ED為代表的新型照明光源時(shí)代。

　　在能源短缺、環(huán)保要求不斷提高的背景下，世界各國(guó)均大力發(fā)展綠色節(jié)能照明。LED照明作為一種革命性的節(jié)能照明技術(shù)，正在飛速發(fā)展。高效率、高功率因數(shù)、安全隔離、符合EMI標(biāo)準(zhǔn)、高電流控制、高可靠性、體積小、成本低等正成為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)電源的關(guān)鍵評(píng)價(jià)指標(biāo)。

　　2008年北京奧運(yùn)會(huì)對(duì)LED照明的集中展示讓人們對(duì)LED有了全新的認(rèn)識(shí)，有力推動(dòng)了中國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)，競(jìng)爭(zhēng)力仍有待于進(jìn)一步提升。對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)而言，壯大規(guī)模、提高產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)水平是首要任務(wù)，提高未來(lái)取得大廠(chǎng)授權(quán)時(shí)的要價(jià)能力，或逐步通過(guò)研發(fā)突破

　　LED驅(qū)動(dòng)電源的具體要求

　　LED是低壓發(fā)光器件，具有長(zhǎng)壽命、高光效、安全環(huán)保、方便使用等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于市電交流輸入電源驅(qū)動(dòng)，隔離輸出是基于安全規(guī)范的要求。LED驅(qū)動(dòng)電源的效率越高，節(jié)能的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)高開(kāi)關(guān)工作頻率，高效率使得整個(gè)LED驅(qū)動(dòng)電源容易安裝在設(shè)計(jì)緊湊的LED燈具中。高恒流保證了大批量使用LED照明時(shí)的亮度和光色一致性。

　　10W以下功率LED燈杯應(yīng)用方案

　　目前10W以下功率LED應(yīng)用廣泛，眾多一體式產(chǎn)品面世，即LED驅(qū)動(dòng)電源與LED燈整合在一個(gè)燈具中，方便了用戶(hù)直接使用。典型的燈具規(guī)格有GU10、E27、PAR30等。

　　針對(duì)這一應(yīng)用，我們?cè)O(shè)計(jì)了如下方案（見(jiàn)圖1）。

　　圖1 基于AP3766的LED驅(qū)動(dòng)電路原理圖

　　該方案特點(diǎn)如下：

　　1 單級(jí)PFC方案，只用反激式電路拓?fù)洌瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正和隔離恒流輸出。元件數(shù)量少、體積小、性?xún)r(jià)比高。

　　2 高功率因數(shù)，采用有源功率因數(shù)校正控制芯片AP1661,功率因數(shù)PF>0.9,滿(mǎn)足IEC61000-3-2諧波標(biāo)準(zhǔn)。

　　3 AP3766采用恒流收緊技術(shù)實(shí)現(xiàn)垂直的恒流特性，恒流高。

　　4 電路元件數(shù)量少，AP3766采用SOT-23-5封裝，體積小，整個(gè)電路可以安裝在常用規(guī)格燈杯中。

　　5 安全可靠，隔離輸出，具有輸出開(kāi)路保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)及短路保護(hù)功能。

　　6 功率開(kāi)關(guān)管采用三極管，省去了高壓場(chǎng)效應(yīng)管，系統(tǒng)成本低。

　　圖2為該方案的5W應(yīng)用電路樣機(jī)實(shí)物照片。圖3是基于AP3766的5W LED驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)物照片。圖4為基于AP3766的5W LED驅(qū)動(dòng)電路滿(mǎn)載效率隨交流輸入電壓變化曲線(xiàn)。圖5為基于AP3766的5W LED驅(qū)動(dòng)電路滿(mǎn)載輸出IV特性曲線(xiàn)。

圖2 基于AP3766的5W LED驅(qū)動(dòng)電路樣機(jī)實(shí)物照片

圖3 基于AP3766的5W LED驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)物照片

圖4 基于AP3766的5W LED驅(qū)動(dòng)電路效率曲線(xiàn)

　　圖5 基于AP3766的5W

　　10~60W功率LED路燈、LED直管燈應(yīng)用方案

　　IEC國(guó)際電工委員會(huì)對(duì)照明燈具提出明確的諧波要求，即IEC61000-3-2標(biāo)準(zhǔn)。有高性?xún)r(jià)比單級(jí)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(qū)動(dòng)電路原理圖

　　該方案特點(diǎn)有：

　　1 單級(jí)PFC方案，只用反激式電路拓?fù)?，同時(shí)實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正和隔離恒流輸出。元件數(shù)量少、體積小、性?xún)r(jià)比高。

　　2 高功率因數(shù)，采用有源功率因數(shù)校正控制芯片AP1661,功率因數(shù)PF>0.9,滿(mǎn)足IEC61000-3-2諧波標(biāo)準(zhǔn)。

　　3 采用副邊恒壓恒流控制芯片AP4313,恒流高，輸出電流誤差<3%.

　　4  高效率，滿(mǎn)載效率高達(dá)90%.

　　5 安全可靠，隔離輸出，具有輸出開(kāi)路保護(hù)，過(guò)壓保護(hù)及短路保護(hù)功能。

　　AP1661是一款工作于臨界導(dǎo)通模式下的有源功率因數(shù)校正控制芯片，可廣泛應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源、LED驅(qū)動(dòng)和電子鎮(zhèn)流器的預(yù)調(diào)整變換器控制。該芯片內(nèi)部包括1個(gè)啟動(dòng)定時(shí)器可滿(mǎn)足待機(jī)應(yīng)用要求，1個(gè)能實(shí)現(xiàn)接近于1的功率因數(shù)的單象限乘法器和1個(gè)零電流檢測(cè)模塊確保臨界斷續(xù)方式工作。圖7為該方案60W應(yīng)用電路樣機(jī)實(shí)物照片。圖8為應(yīng)用該方案LED直管燈實(shí)物照片。

圖7 基于AP1661+AP4313的60W LED驅(qū)動(dòng)電路樣機(jī)實(shí)物照片

　　圖8 LED直管燈實(shí)物照片

　　60~150W大功率LED路燈應(yīng)用方案

　　在戶(hù)外照明部分，中國(guó)每年路燈市場(chǎng)需求量都在2000萬(wàn)盞以上，中國(guó)城市改造、城鎮(zhèn)建設(shè)、住宅建設(shè)及道路建設(shè)對(duì)于大功率、高亮度、節(jié)能的LED路燈產(chǎn)品的市場(chǎng)需求是極其龐大的。

　　在更大功率應(yīng)用條件下，單級(jí)PFC電路難以同時(shí)兼顧PFC預(yù)調(diào)整和反激電路輸出恒流調(diào)整性能，這時(shí)需要采用兩級(jí)電路架構(gòu)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。因此，有新推出的PFC+PWM 兩級(jí)架構(gòu)電路拓?fù)浞桨?，該方案電路原理圖如圖9所示。

　　圖9 基于AP1661+AP3102的LED驅(qū)動(dòng)電路原理圖

　　該電路采用Boost PFC+Flyback兩級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，控制芯片采用PFC控制芯片AP1661,PWM控制芯片AP3102和副邊恒流控制芯片AP4310.該電路方案優(yōu)點(diǎn)是輸入/輸出電容小，輸出紋波小，隔離輸出，功率因數(shù)高，電流控制在2%以?xún)?nèi)，可靠性高。圖10為該方案的90W應(yīng)用電路樣機(jī)實(shí)物照片。圖11為應(yīng)用該方案大功率LED路燈燈具照片。

圖10 基于AP1661+AP3102的60W LED驅(qū)動(dòng)電路樣機(jī)實(shí)物照片

圖11 大功率LED路燈燈具照片

　　圖12 90W LED電源滿(mǎn)載效率曲線(xiàn)