由于恒流控制部分只有50%的轉(zhuǎn)換效率以及10000小時(shí)的使用壽命，最終導(dǎo)致需要額外損耗3W功率(主要是控制電路的損耗以及發(fā)熱)，同時(shí)壽命下降為10000小時(shí)。另外今后LED照明燈具需要加功率因數(shù)補(bǔ)償電路，導(dǎo)致增加燈具成本的同時(shí)整體轉(zhuǎn)換效率下降。本文根據(jù)LED照明恒流控制電路的高效率、低成本、長壽命等要求設(shè)計(jì)而成，以滿足廣大設(shè)計(jì)工程師的需求，在更短時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)，為企業(yè)縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)費(fèi)用，提高市場競爭力。
1. 非絕緣方式實(shí)現(xiàn)寬電源輸入(AC85V~AC264V)
如下電路圖1所示，該方案中從AC輸入端經(jīng)過整流后即可完成功率LED的恒流控制，通過IC的內(nèi)部控制可以對應(yīng)全電壓(AC85V~AC264V)范圍輸入要求。以滿足設(shè)計(jì)的產(chǎn)品可以應(yīng)用到全球各個(gè)國家。
圖1:典型應(yīng)用電路
2. 高效率LED
首先該方案本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):不需要變壓器，從理論上就可以實(shí)現(xiàn)高效率。其次，該IC本身的低功耗和外圍元件的低損耗使得系統(tǒng)效率很高。通常一個(gè)10W以下LED照明系統(tǒng)(如LED燈泡)電源部分轉(zhuǎn)換效率在75%以下。輸出功率越小，轉(zhuǎn)換效率越低。采用LC5200D方案時(shí)效率可以大大提高。如下表1所示。該效率為實(shí)測值。
另外LC5200D系列IC中有兩款I(lǐng)C可供選擇: (1)LC5205D:內(nèi)置MOSFET耐壓500V，導(dǎo)通電阻6.0歐姆；(2) LC5210D: 內(nèi)置MOSFET耐壓500V，導(dǎo)通電阻2.50歐姆?？晒㎜ED燈球和LED熒光燈使用。
3. 低成本LED元器件(結(jié)構(gòu)簡單,小型化)
從上述圖1可以看出，整個(gè)電路的外圍元件很少，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。恒流控制部分整體成本在RMB10.00以內(nèi)。除功率LED以外，燈球應(yīng)用中只需要以下元器件:保險(xiǎn)絲1個(gè)、電容5個(gè)、電阻5個(gè)、續(xù)流電感1個(gè)、續(xù)流二極管1個(gè)、貼片整流橋1個(gè)、控制IC(DIP8) 1個(gè)，總共14個(gè)元件。如下圖2所示為LED燈球應(yīng)用例。圖3為其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和大小(注:不需要電解電容)。圖4為LED熒光燈中使用的恒流控制電源板，由于尺寸很小，可以放置于T8燈管內(nèi)部。
4. 長壽命(無電解電容化)
該方案中通過以下電路圖可以滿足高次諧波要求的同時(shí),不需要使用電解電容。各類電器設(shè)備中由于電解電容的存在大大縮短了整個(gè)設(shè)備的使用壽命，本方案中由于無電解電容化，正好滿足LED照明的長壽命化特點(diǎn)。(見上圖2、圖3中PCB板中就未使用電解電容)
圖5:高次諧波對策典型應(yīng)用電路
5. 高功率因數(shù)(>0.90)
通過上圖5所示的應(yīng)用電路即可以實(shí)現(xiàn)很高的功率因數(shù)，下表2為AC100V輸入時(shí)實(shí)測功率因數(shù)和實(shí)測動作波形。
圖5:AC100V輸入時(shí)實(shí)測電壓和電流波形
6. 擁有各種調(diào)光功能
(1) 模擬輸入信號調(diào)光:通過外部模擬信號輸入對功率LED進(jìn)行調(diào)光。模擬信號直接輸入到Ref端子即可。
(2) PWM輸入信號調(diào)光：通過外部(如MCU產(chǎn)生的PWM信號)PWM信號可以對功率LED燈進(jìn)行調(diào)光。
7. 豐富的保護(hù)功能
(1) 功率LED的短路保護(hù)
(2) 功率LED燈的開路保護(hù)
(3) 過熱保護(hù)(TSD)
(4) 逐個(gè)脈沖檢測的過電流保護(hù)(OCP)
(5) 輸入電壓過低的欠壓保護(hù)(UVLO)
二. 該方案的使用領(lǐng)域
該方案中主要集中描述了非絕緣方式LED照明的應(yīng)用。實(shí)際上在路燈和隧道燈等使用領(lǐng)域可以用于副邊單路恒流控制。例如從電源板輸入一恒定電壓(24V,36V,48V等),通過LC5200D即可完成每一路的恒流控制，根據(jù)外圍使用不同的續(xù)流二極管和續(xù)流電感，其變換效率在90%~96%之間。
三. 總結(jié)
綜上所述，使用LC5200D可以滿足LED照明恒流控制要求的同時(shí)，擁有高效率、高功率因數(shù)、無電解電容化、結(jié)構(gòu)簡單、低成本化等特點(diǎn)，另外可以對應(yīng)外部各種調(diào)光要求以及自帶各種豐富的保護(hù)功能，大大滿足市場的要求。
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