隔离式LED驱动电源系列方案

在全球能源短缺、环保要求不断提高的背景下，世界各国均大力发展绿色节能照明。LED照明作为一种革命性的节能照明技术，正在飞速发展。然而，LED驱动电源的要求也在不断提高。高效率、高功率因数、安全隔离、符合EMI标准、高电流控制精度、高可靠性、体积小、成本低等正成为LED驱动电源的关键评价指标。
　
LED驱动电源的具体要求

LED是低压发光器件，具有长寿命、高光效、安全环保、方便使用等优点。对于市电交流输入电源驱动，隔离输出是基于安全规范的要求。LED驱动电源的效率越高，则越能发挥LED高光效，节能的优势。同时高开关工作频率，高效率使得整个LED驱动电源容易安装在设计紧凑的LED灯具中。高恒流精度保证了大批量使用LED照明时的亮度和光色一致性。
　
10W以下功率LED灯杯应用方案

目前10W以下功率LED应用广泛，众多一体式产品面世，即LED驱动电源与LED灯整合在一个灯具中，方便了用户直接使用。典型的灯具规格有GU10、E27、PAR30等。

针对这一应用，我们设计了如下方案（见图1）。


图1 基于AP3766的LED驱动电路原理图

该方案特点如下。

1 基于最新的LED专用驱动芯片AP3766，采用原边控制方式，无须光耦和副边电流控制电路，实现隔离恒流输出，电路结构简单。通过电阻R5检测原边电流，控制原边电流峰值恒定，同时控制开关占空比，保持输出二极管D1的导通时间和整个开关周期时间比例恒定，实现了输出电流的恒定。

2 AP3766采用专有的“亚微安启动电流”技术，仅需0.6μA的启动电流，因此降低了启动电阻R1和R2上的功耗，提高了系统效率。典型5W应用效率大于80%，空载功耗小于30mW。

3 AP3766采用恒流收紧技术实现垂直的恒流特性，恒流精度高。

4 电路元件数量少，AP3766采用SOT-23-5封装，体积小，整个电路可以安装在常用规格灯杯中。

5 安全可靠，隔离输出，具有输出开路保护、过压保护及短路保护功能。

6 功率开关管采用三极管，省去了高压场效应管，系统成本低。

图2为该方案的5W应用电路样机实物照片。图3是基于AP3766的5W LED驱动装置实物照片。图4为基于AP3766的5W LED驱动电路满载效率随交流输入电压变化曲线。图5为基于AP3766的5W LED驱动电路满载输出IV特性曲线。

 
图2 基于AP3766的5W LED驱动电路样机实物照片

图3 基于AP3766的5W LED驱动装置实物照片

图4 基于AP3766的5W LED驱动电路效率曲线

图5 基于AP3766的5W10～60W功率LED路灯、LED直管灯应用方案

IEC国际电工委员会对照明灯具提出明确的谐波要求，即IEC61000-3-2标准。因此对于较大功率LED照明应用，采用功率因数校正（PFC）控制技术成为必需。对于60W以下应用，有高性价比单级PFC控制方案，该方案电路原理图如图6所示。

图6 基于AP166+AP4313的LED驱动电路原理图