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　　蓝光HV LEDs驱动电源设计

　　蓝光HV LEDs驱动电源目前有三种方式：

　　1）恒流二极管（CRD）

　　恒流二极管（CRD）是只能在一定的电压变化范围内向LED光源灯珠提供稳定电流的器件，相当于一个小恒流源或最大峰值电流的限制器。在电网小波动时可确保一定的电流稳定。应用电路简单、成本低廉、占用空间很小，性能只能说比阻容降压电路好一点，在小负载和电网电压波动不大时，能满足LED恒流的要求。电网电压有较大的波动时，就很难稳定输出电流。恒流二极管输出电流有限，一般在20-40mA，但能满足HV LED的高电压小电流的要求，HV LED需要的电流一般为20-60mA。CRD的应用电路十分简单，如图5所示，当LED需要电流较小如20mA、负载较轻时，可选用一个CRD；当需要电流较大时，如30-60mA时，可如图用多个CRD并联，扩大电流。

　　图5 CRD的简单恒流电路　　2）高压线性恒流源驱动芯片

　　线性驱动芯片可能是HVLEDs恒流驱动电源较好方案之一。EXC100是比较理想的芯片之一，应用线路十分简洁，周边零件很少（图6）。EXC100对于LED负载采用如图7所示分段导通技术。EXC100芯片内置高压MOS管，应用电路无变压器、无电解电容器，周边电路零件很少。符合设计蓝光"LED白炽灯"小空间的需要。但是EXC100在中国购买的价格太贵，用来生产普及型的LED照明灯具成本偏高，对产品的大批量销售不利。只有性价比好的产品才能通行天下。

　　图6 EXC100线性恒流驱动

　　这几年来，我国本土集成电路的设计水平节节提升，而且产品有很好的性价比和市场竞争力，向下游厂家提供可用于生产的技术方案和技术支持比较到位。

　　BP5118就是本土芯片设计公司专门为HV LEDs而设计生产的新的线性驱动电源芯片。BP5118 是一款高精度线性恒流LED 控制芯片，主要用于驱动由市电供电的高电压、低电流LED 灯串或模组。由于应用电路不需要电解电容器和磁性元件，LED 驱动电源可以实现小体积、长寿命，并符合EMI 规定。BP5118 采用专利的输入电压采样和LED 驱动机制，在输入电压变化时改变接入的LED 灯数，因此可以在整个交流周期内，增加LED 被点亮的时间，从而提高LED 的利用率和总输出流明数。为了适应不同的LED 灯串正向压降或者不同的市电电压（110V，220V），灯串切换电压可以通过外部分压电阻灵活设置。

　　图7 EXC100对于LED负载分段导通　　BP5118 可以通过外部电阻精确的设定LED电流。在图8市电输入应用案例中，输入电压：200Vac ~ 260Vac； 47Hz ~ 63Hz；输出带载：LED1 134V, LED2 76V，LED3 76V；输出平均电流：22mA (设定最大电流30mA)。如果需要更高的输出电流，LED需要采用散热器或者并联外部功率MOS 管。BP5118 具有过温调节功能（Thermal Regulation）。当输入电压过高，或者LED 电流过大时，此功能将降低输出电流，从而限制温度上升，保护LED 驱动电源。

　　BP5118的功率输出高压MOS管外挂，没有封装在芯片内，对LED灯珠的负载应用自由度较大。这是与EXC100的最大不同。

　　图8 BP5108高压线性恒流驱动电源的电原理图

　　3）高压开关恒流源驱动芯片

　　高压开关恒流源驱动芯片品种还不是很多，BP2812是可用的一颗。BP2812适用于非隔离的降压型LED电源系统，适合全范围的交流电输入或12V-600V的直流电源输入。内置600V功率MOS管。临界模式工作，无需电感补偿。应用电路只需很少外围器件。芯片内带有高精度的电流取样电路，专利的恒流控制技术，可实现高精度的恒流输出，和优异的负载调整率。系统效率达95%。采用源极驱动技术，芯片工作电流低至200uA，无需辅助绕组供电。具备LED短路保护，CS采样电阻短路保护，芯片过温保护等多重保护功能。应用电路简洁，系统成本较低。

　　图9是为图右下的晶元的HV LED设计的高压恒流驱动电路。

　　图9 BP2812高压开关恒流源驱动电源的电原理图

　　由此可见，蓝光"LED白炽灯"选用高压线性恒流源芯片设计驱动电源是比较好的选择。

　　蓝光"LED白炽灯"将成为LED照明灯具产品中的一朵奇葩，竞相争艳。蓝光"LED白炽灯"需要的的蓝光HV LEDs光源和高压线性恒

关键词： 白炽灯 蓝光LED HVLEDs