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4 实验结果

我们选择一个典型的LED球泡灯应用来做IC功能的验证，基本电参数如下：

输入电压范围：180~265VAC/50Hz 典型效率：>88%

输出电压范围：3~52VDC 输出电流：60mA

标称输出功率：3W

对于输入电压、负载LED变化情况下，我们测试得到如下线性、负载调整率结果：

图4：系统线性调整率

图4的线性调整率接近0，这是因为芯片逐周期闭环控制，立刻响应，不会引起输出电流变化，有效抑制了电网电压波动引起的扰动。在实现如此理想的线性调整率的同时，还省却了第二代控制芯片因为线性补偿的许多外围元器件，简单即完美的哲学在此设计中再一次体现。

图5：系统负载调整率

图5中的系统负载调整率为0.3%，它的实际意义是多套灯负载可以用一套电源。例如12串LED输出是36V左右，24串输出是72V左右，如果设计电流值相同，可以使用同一套电源，对于电源厂，在生产中对于备料、库存管理有显著价值。值得一提的是，如图6，此系统在短路的时候依然实现了恒流，这就意味着：1. 短路保护通过最安全的方式实现。2. 这是真正意义的全负载恒流。

图6：电感调整率

市面上的传统芯片利用开环的控制技术——固定Toff的控制技术，电流推导公式如下：

平均电感电流：ILav=ILpk-(1/2)×ILr

ILpk为电感峰值电流：ILpk=Vcs/Rcs

ILr为电感纹波电流：ILr=(Vout/L)×Toff

如果采用传统芯片，电感的变化会引起输出电流的变化,然而在批量生产时电感的一致性很难控制。图6显示，采用DU8613芯片，在不同的功率电感下，仍然能保持输出电流恒定，因此降低了电感一致性的要求，有利于电感的批量采购，从而降低采购成本。

图7：效率曲线

图8：市场某公司隔离3WLED驱动方案效率曲线

图4、5、6可以看到，由于闭环控制，在设计的正常工作范围内，输出电流维持定值，单颗系统可以认为是恒定的输出电流，即线性调整率接近0，负载调整率为±0.3%。量产时，由于参数一致性分布，大量试产数据表明，恒流精度小于±2%。图7显示，适当调整输入，输出标称功率3w的时候，系统效率可以在88%以上，即使是在全电压输入范围内效率也能达到86%以上。图8为市场某隔离3W方案的效率曲线。对比表明，对于小功率LED球泡灯，非隔离从节能角度相对于隔离是一种巨大进步，如果折算到全球球泡灯耗电，这种节能减排的效果，是相当可观的。

实验表明，DU8613采用全闭环恒流控制能够实现高精度恒流控制，应用于驱动3W的球泡灯，总BOM成本低于1.5元。这个成绩跟某些阻容降压或者恒流二极管方案相当，而且它的线性调整率、负载调整率、系统效率，以及没有任何工频纹波的输出恒流效果，使该芯片占有有利的优势。并且电路板器件少焊接容易，有利于批量生产。由于芯片全电流反馈对外界条件的依耐性弱的特点，在原料采购上既方便又可以降低成本。

5 趋势展望

顺应市场的需要，降低成本、提高效率和可靠性已经成为每个企业最求的目标。

采用隔离反激变换器的电路比较复杂，变压器存在较大损耗，进而效率较低。LED本身是一种节能环保的新兴替代光源，针对目前市场使用较多的3×1W隔离方案，是基于市场主流灯珠搭配而产生的，但是70%左右的效率令人失望，如果驱动电源没有足够高的转换效率，谈何节能环保？

非隔离电路具有结构简单、器件少、成本低、效率高等优点，鉴于以上诸多优点，非隔离电路将渐渐取代隔离电路在小功率LED驱动电源的地位，成为这种驱动电源的主流。基于上海占空比公司的DU8613的驱动方案在保证成本足够低的基础上，带来了恒流精度高，效率高的优势。笔者认为，非隔离、小电流的特性正顺应了市场的需要，必然会逐步取代隔离方案。