浅谈高压线性驱动发展状况

2022/1/14 1487

高压线性驱动是一款外置 OVP 降压型 LED 恒流驱动芯片,工作电压低、光效高,被认为是21世纪照明的新光源。然而, 目前LED照明设备投有得到普及应用的关键问题有两个,一是价格偏高;二是控制电路不稳定导致LED寿命大大降低。

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据统计,目前LED白光照明灯具出现的失效故障,70%左右是电源问题,20%左右是线路和结构问题,只有不到10%是LED单管的本身质量问题,所以电源管理方案的选择对于节能而言也举足轻重,这就要求在驱动电路设计中选择合适的AC.DC驱动器。因此可靠、低成本的高压线性驱动控制电路是 LED照明推广普及的前提,高压线性LED驱动电路随之而生。

现在市场上普遍用的是开关电源做CC(恒流)控制实现,性能提高的同时,成本也大大的提高了,因为此类电路外围电路较复杂,体积较大。线性高压电路相对前者来说,电路简单,成本低。下面来具体介绍高压线性驱动的发展过程及状况。

高压线性驱动总共经历的三代的发展,包含一代阻容控制恒流,主要优点是成本低。缺点主要有:一、恒流不准, 输入电压波动时,电流随之波动。二、PF值低,从输入端看,负载呈容性。三、容选型较困难,寿命较短。二代单开关线性控制恒流,与一代相比,主要优点是电路恒流,LED光源寿命延长;光源电流可控,亮度可控;没有100HZ的工频闪烁。线路非常简单,但缺点也很明显:功率因数低,输入电网电压波形较大时芯片承受的功耗变化较大,芯片散热无法保证。三代分段式开关线性控制恒流,针对第二代控制电路的缺点,提出了第三代分段控制方案,原理是一个控制芯片检测输入交流电压,来给几个串联在LED负载的MOSFET提供门极信号,根据输入交流电压的高低,分段的开通LED负载,从输入交流电网看进去,这种分段开通的电路,电流不但相位跟随正弦电压波形,形状也很相近,可以认为是一种接近纯阻性的负载,所以PF值很高,可控硅的调光兼容性很好,电路整体效率也高,又由于输入电网电压变化IC功耗变化很小,提高了整体的可靠性。

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结合上述分析,个人认为LED光源作为一种通过电流控制亮度的负载,线性高压方案由于其电路结构简单、成本低、可靠性等因数也会有很大发展。随着技术的发展,市场急需一款没有工频闪烁和PF兼顾的高压线性电路出现,并且同时可以做智能化控制。高压线性驱动电路的出现不会恒流开关LED电源驱动的发展,因为很多功能高压线性驱动电路无法做到。为了人眼健康和光源利用率考虑,第二代单开关线性控制可以考虑应用在LED日光灯、球泡灯和LED蜡烛灯,功率因数可以用天谷电路实现。三代分段式开关线性控制适用于效率和功率因数要求较高的商业照明场所,但是要考虑到对人眼的伤害,不适合离眼睛距离较近种类的灯具。