在全球能源短缺、環(huán)境污染日益嚴重的情況下,，LED作為新型高效固態(tài)光源,，具有壽命長、節(jié)能,、安全,、綠色環(huán)保、色彩豐富,、微型化等顯著特點,，必將成為照明的主流產(chǎn)品，因此LED橫流驅(qū)動器的設(shè)計便引起廣泛關(guān)注,。

　　1 LED恒流驅(qū)動器設(shè)計方案

　　1．1 LED恒流驅(qū)動器設(shè)計理念

　　電路框架結(jié)構(gòu)簡單,，低成本,，PFC值高，芯片功耗小于20mW,，恒流精度高,。

　　1．2 LED恒流驅(qū)動器設(shè)計思想

　　1．2．1 LED恒流驅(qū)動器系統(tǒng)框架圖

　　LED恒流驅(qū)動器的基本組成框架圖如圖1所示。交流輸入通過保護電路和橋式整流濾波后得到脈動直流,，脈動直流經(jīng)MOSFET的通斷后變成頻率較高的交流信號,，再通過隔離變壓器經(jīng)處理后得到直流信號，此直流信號經(jīng)過反饋網(wǎng)絡(luò)后并反饋給開關(guān)電源芯片,，芯片通過增大或減小占空比(PWM)對電流進行調(diào)節(jié),，進而達到恒流的目的。

　　1．3 TOPSwitch-JX引腳

　　漏極D引腳：高壓MOSFET的漏極輸出端,。通過該腳給內(nèi)部啟動電路提供高壓直流電流源,，內(nèi)部電流線流信號通過該端取出。

　　控制C引腳：誤差放大器和反饋電流輸入端,。電路通過調(diào)節(jié)占空比的大小來調(diào)節(jié)輸出狀態(tài),；內(nèi)部關(guān)閉調(diào)節(jié)端,，自動復(fù)位模式通過外部旁路電容來實現(xiàn)該功能,。

　　外部電流限制X引腳：外部電流輸入調(diào)整端?？蓪崿F(xiàn)ON／OFF控制與同步功能,，如該引腳與S引腳連接則將喪失上述功能。

　　電壓控制V引腳：此引腳為欠壓過壓保護所設(shè)計,，如該引腳與S引腳連接則將喪失上述功能,。

　　頻率F引腳：內(nèi)部工作頻率選擇端。若連接到S引腳,，則芯片工作在132kHz,，若連接到C引腳，則芯片工作在66kHz,，但絕不能懸空,。

　　源極S引腳：內(nèi)部高壓MOSFET源極端。該腳直接與功率地連接,，則為一次控制電路基準端,。

　　2 LED恒流驅(qū)動器設(shè)計

　　2．1 LED恒流驅(qū)動器設(shè)計指標

　　設(shè)計指標：①輸出功率：20W；②輸入電壓：90-265 VAC(50Hz),；③輸出電壓：36V,；④輸出電流：560mA；⑤工作頻率：66kHz,。

　　2．2 LED恒流驅(qū)動器設(shè)計及參數(shù)計算

　　2．2．1輸入輸出參數(shù)計算

　　根據(jù)設(shè)計的要求,，考慮到電路損耗,，功率輸出為Pout，輸入功率如式(1)所示

　　2．2．2 交流輸入EMI濾波設(shè)計

　　如圖3所示：交流輸入EMI濾波設(shè)計圖,，工頻交流經(jīng)過EMI濾波電路濾除電磁干擾后進行橋式整流,，得到脈動直流，C2A為較大容量電解電容,，耐壓值工程上選取大于1．5Uin,，Uin與Udc的關(guān)系可用式(3)表示

　　2．2．2 欠壓過壓保護設(shè)計

　　如圖4所示為欠壓過壓保護設(shè)計圖，電阻R3,，R4是設(shè)置欠壓和過壓門限的電阻,，其欠壓過壓門限計算如式(4)所示

　　其阻值可在4～10．2MΩ之間調(diào)節(jié)，這兩個電阻可以把芯片損耗控制在26～10mW之間,。

　　2．2．3 鉗位保護設(shè)計

　　如圖5所示為鉗位保護設(shè)計圖：鉗位電路的作用是吸收MOSFET開關(guān)瞬間產(chǎn)生的尖峰電壓,，當場效應(yīng)晶體管關(guān)斷時，由于變壓器漏感的作用,，漏極上會產(chǎn)生很高的電壓尖峰,。如果不采取措施，將導(dǎo)致場效應(yīng)晶體管被擊穿,，并造成芯片的損壞,。

　　2．2．4 反饋部分設(shè)計

　　如圖6所示為反饋電路設(shè)計圖，R17與R18構(gòu)成分壓電路,，使R18的電壓為2．5V(U2一般選取TL341精密穩(wěn)壓器),，為U2提供基準電壓，確定R17與R18阻值計算公如式(5)所示

　　當輸出增大時,，R18的電壓就會大于2．5V,，光耦的電流就會增大，此時電源芯片就會減小占空比,，反之,，當輸出減小時，電源芯片就會增大占空比,，從而達到恒流的目的,。C22為濾波電容，C16和R19起補償作用,，U3為線性光耦(可以采用PC817),，R16為限流電阻，Q2的作用是為了減小二次側(cè)回路的損耗,。

　　2．2．5 輸出濾波設(shè)計

　　如圖7所示為輸出濾波設(shè)計圖,，D5半波整流，C12,，R15,，慮除高頻毛刺,，C13，C14為比較大容量的電解電容,，用于平滑濾波,，C21用于慮除高頻波。

　　3 性能測試及結(jié)果分析

　　如表1所示為測試數(shù)據(jù),，從以上數(shù)據(jù)可以得知輸出電流的最大波動率為(0．560-0．557)／0．560x1000‰=5‰,，電流穩(wěn)定度較高，輸出電壓較平穩(wěn),。

　　4 結(jié)束語

　　本文根據(jù)LED驅(qū)動器性能要求,，給出了一種設(shè)計方案，提高了芯片效率,，簡化電路結(jié)構(gòu),，增強熱關(guān)閉保護的靈敏度。同時電路中含有軟啟動,、欠壓保護,、過壓保護、熱關(guān)閉等保護,，從而實現(xiàn)了電路高效,、安全、高可靠性,、精密度高的特性,，因而在LED恒流驅(qū)動方面具有廣泛的應(yīng)用前景,。