摘要：恒流驅(qū)動(dòng)是最佳的LED驅(qū)動(dòng)方式，設(shè)計(jì)采用了市電220 V給LED燈供電的開(kāi)關(guān)電源式恒流源，解決了降壓、整流、變換效率高、較小的體積、較低的成本、還有安全隔離等一系列問(wèn)題。經(jīng)過(guò)實(shí)物電路的調(diào)試，設(shè)計(jì)基本上能實(shí)現(xiàn)上述要求，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可行性。
關(guān)鍵詞：功率級(jí)LED；LED恒流驅(qū)動(dòng)；開(kāi)關(guān)電源
0 引言
在能源和環(huán)境問(wèn)題日趨嚴(yán)重的今天，以高效、節(jié)能、環(huán)保以及長(zhǎng)壽命為主要特點(diǎn)的大功率照明LED獲得了人們的重視。隨著其性能的提高以及生產(chǎn)成本的下降，大功率照明LED將逐步取代白熾燈和熒光燈，引發(fā)人類照明史上又一次革命。與此同時(shí)，大功率照明LED驅(qū)動(dòng)集成電路的開(kāi)發(fā)也由于大功率LED應(yīng)用的逐漸普及得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。本設(shè)計(jì)是一個(gè)開(kāi)關(guān)電源式恒流驅(qū)動(dòng)電路，是基于美國(guó)Power Integrations公司推出的第二代增強(qiáng)型高效小功率隔離式開(kāi)關(guān)電源集成電路TinySwitch-II系列的TNY268來(lái)設(shè)計(jì)的。
1 電路總體結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)
1．1 電路原理框圖
1．2 電路原理圖
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1．3 主要工作流程
輸入的市電(AC～220 V)經(jīng)過(guò)AC-DC整流濾波電路，接入電源隔離變壓器，單片開(kāi)關(guān)電源芯片TNY268P，變壓器的次級(jí)輸出電壓經(jīng)過(guò)輸出整流濾波電路。D7、Q1為開(kāi)路保護(hù)電路。
TNY268P與電源隔離變壓器以及C5構(gòu)成開(kāi)關(guān)電源電路部分，電源隔離變壓器次級(jí)輸出經(jīng)過(guò)D6整流，C6、L3濾波，向負(fù)載提供直流電壓。開(kāi)關(guān)恒流電源是輸出電流取樣，通過(guò)電流負(fù)反饋，穩(wěn)定輸出電流。即流經(jīng)負(fù)載的電流經(jīng)過(guò)R5、R6產(chǎn)生電流負(fù)反饋經(jīng)過(guò)光耦PC817調(diào)節(jié)TNY268P的功率輸出以達(dá)到恒流的目的。
1．4 部分電路及元器件說(shuō)明
1．4．1 單片電源電路
TNY268P是把控制IC和功率MOSFET集成在一起的功率IC，它有四個(gè)功能引腳：漏極(D)、源極(S)、旁路(BP)、使能(EN)，如圖3所示。
TNY268P是Tiny Switch-Ⅱ系列里的一種，是美國(guó)Power Integrations公司繼TinySwitch之后。最新推出的第二代增強(qiáng)型高效小功率隔離式開(kāi)關(guān)電源用集成電路。用TNY268P構(gòu)成電源系統(tǒng)時(shí)，成本比分立元件PWM和其他集成／混合式電源方案低、體積小、效率和可靠性高，特別適合于要求低成本、高效率的應(yīng)用場(chǎng)合。
圖4為TNY268P的功能框圖，其典型應(yīng)用電路如圖5所示。
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3 調(diào)試
在制作單面板完成后，就要進(jìn)行調(diào)試了，先用萬(wàn)用表，檢測(cè)各部分是否焊接的恰當(dāng)，是不是還有虛焊的地方，如有就要重新焊接此處，如一切正常，把電路接好通電，再進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)試。
在調(diào)試本電路的過(guò)程中，曾經(jīng)歷多次失敗，并且找不出原因。故障表現(xiàn)是：輸出電流不穩(wěn)；開(kāi)關(guān)振蕩也不穩(wěn)。檢查電路元件參數(shù)又與原理電路圖相符，當(dāng)時(shí)首先懷疑TNY268P質(zhì)量有問(wèn)題，換了一塊新的，故障依舊。后將電路元件參數(shù)作大范圍的改變?cè)僭?，也未?jiàn)好的效果。正當(dāng)寸步難行時(shí)，突然想到故障不在原理上，可能就在接線工藝上：是否控制地與電源地沒(méi)有嚴(yán)格分開(kāi)(混用)，導(dǎo)致電源大電流通過(guò)公共地線所形成的壓降對(duì)控制端產(chǎn)生了干擾。隨后便按以下規(guī)范去做：
(1)在試驗(yàn)接線及制作印制電路板時(shí)，控制地與電源地必須嚴(yán)格分開(kāi)，不能混用。
(2)控制極旁路支路C4應(yīng)盡可能靠近BP、S極連接。
再一試，全部故障現(xiàn)象消失，難題迎刃而解，試驗(yàn)獲得成功。 4 結(jié)束語(yǔ)
造成LED燈使用中存在嚴(yán)重的安全隱患的原因是現(xiàn)用的開(kāi)路過(guò)電壓保護(hù)方案有缺陷，它僅考慮了恒流驅(qū)動(dòng)器自身安全需要，將開(kāi)路電壓限制在略高于最高工作電壓之上。而對(duì)LED燈在此條件下，接上去，輸出電容C6的放電是否會(huì)對(duì)LED燈造成傷害，全然沒(méi)有顧及。理想的方案應(yīng)該是對(duì)驅(qū)動(dòng)器和對(duì)LED都是安全的：開(kāi)路發(fā)生后，當(dāng)輸出電壓上升到過(guò)電壓設(shè)定值時(shí)，控制電路應(yīng)馬上動(dòng)作，將輸出電壓撲滅至接近于零，C6儲(chǔ)能很少。此方案正在探索研究中。
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