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10年LED驱动电源设计,恒流IC使用心得总结

高工
2016-01-17 16:40:09    评分
     以前的LED灯具都是用恒压电源,当时不了解LED的性能,按照厂家给的数据每只小灯珠给到20MA,经过我们测试后,灯珠总是烧掉,才知道厂家的数据是不可靠的,我们减小了电流使用。那时是在2002年,做些MR16小灯泡,广告牌之类的应用。我是2007年才开始做恒流驱动,什么HV9910,PT4107,PT6901,SN3910,IR的,试验多了,但是最先成功的是QX9910,出过一些货,但是QX9910有很多不良品,老化后的产品也不太稳定,经常有闪灯现象,现在还有一些剩余的做纪念品了。我认为,要想做好驱动,先要找好芯片。
     当初在07年的时候,恒流IC很难找到,价格也贵的离奇,一片HV9910要8元,一片IR的 S2540要25元,其实就是一个半桥芯片,拿来唬人,还有什么日本的一些芯片也是拿来唬人的,其实就是一般的恒压IC,我在这些无聊的芯片上走了很长时间的弯路,严重影响了进度。
HV9910系列产品在第二代IC也很流行,但是技术原因,高压直接进IC,容易炸机。后来出来了很多仿制品,仿的最好是SMD802,多个输出短路保护,曾被大量采用,随着更新换代,这种IC现在也落伍了。
很多种IC还没有正式投产就夭折了。
09年推出了BP2808,这种非隔离的IC用了几年都是长胜不衰,做1000片也很难坏一个电源,因为BP2808是第三代IC,性能稳定,它能输出30W以上的功率,并可长期使用,效率更高,轻松95%。
    这种驱动芯片都有一个共同的缺点,就是EMCT EMI不好过,经大家长期的探索认为在MOS电源输入端加二个差模电感就能解决EMC,而EMI的解决办法是有几种,有的在MOS管的漏极加个磁珠,但这种方法加大了损耗来换取的,我的办法是在漏源极(S-D)用100P以上的陶瓷电容加到上面的,这种方法能有效提高效率,还能控制EMI。
     晶丰在不断的进取,现在又推出BP3105,在宽电压的范围内,恒流精度在1%,这样击败了国内外所有的方案公司,国内的第一家调光恒流IC:BP3109也不错的,它的设计是亮度在一定情况下截止,避免了闪亮现象,成本很低。听说下半年还有更好的IC推出。
     BP2808也有仿制的,但是晶丰明源现在已调整价格,贵三、二毛还是用原厂的稳定,这种仿制的IC在一家供货样品时就出了问题,试验四个烧了二个灯板,有几家向我推广我没敢用。
     以前的LED灯具都是用恒压电源,当时不了解LED的性能,按照厂家给的数据每只小灯珠给到20MA,经过我们测试后,灯珠总是烧掉,才知道厂家的数据
     是不可靠的,我们减小了电流使用。那时是在2002年,做些MR16小灯泡,广告牌之类的应用。我是2007年才开始做恒流驱动,什么HV9910,PT4107,PT6901,SN3910,IR的,试验多了,但是最先成功的是QX9910,出过一些货,但是QX9910有很多不良品,老化后的产品也不太稳定,经常有闪灯现象,现在还有一些剩余的做纪念品了。我认为,要想做好驱动,先要找好芯片。
     当初在07年的时候,恒流IC很难找到,价格也贵的离奇,一片HV9910要8元,一片IR的 S2540要25元,其实就是一个半桥芯片,拿来唬人,还有什么日本的一些芯片也是拿来唬人的,其实就是一般的恒压IC,我在这些无聊的芯片上走了很长时间的弯路,严重影响了进度。
HV9910系列产品在第二代IC也很流行,但是技术原因,高压直接进IC,容易炸机。后来出来了很多仿制品,仿的最好是SMD802,多个输出短路保护,曾被大量采用,随着更新换代,这种IC现在也落伍了。
很多种IC还没有正式投产就夭折了。
09年推出了BP2808,这种非隔离的IC用了几年都是长胜不衰,做1000片也很难坏一个电源,因为BP2808是第三代IC,性能稳定,它能输出30W以上的功率,并可长期使用,效率更高,轻松95%。
     这种驱动芯片都有一个共同的缺点,就是EMCT EMI不好过,经大家长期的探索认为在MOS电源输入端加二个差模电感就能解决EMC,而EMI的解决办法是有几种,有的在MOS管的漏极加个磁珠,但这种方法加大了损耗来换取的,我的办法是在漏源极(S-D)用100P以上的陶瓷电容加到上面的,这种方法能有效提高效率,还能控制EMI。
     晶丰在不断的进取,现在又推出BP3105,在宽电压的范围内,恒流精度在1%,这样击败了国内外所有的方案公司,国内的第一家调光恒流IC:BP3109也不错的,它的设计是亮度在一定情况下截止,避免了闪亮现象,成本很低。听说下半年还有更好的IC推出。
     BP2808也有仿制的,但是晶丰明源现在已调整价格,贵三、二毛还是用原厂的稳定,这种仿制的IC在一家供货样品时就出了问题,试验四个烧了二个灯板,有几家向我推广我没敢用。
      但是现在国内最便宜的IC是芯联的,CL1100原边控制小功率电源,适应灯杯系列产品。芯联是靠抄板起家,这样成本就低,所以卖的价格便宜,性能还可以接受,稳定性也很好,因此出货量很大,也是最流行的芯片之一,当然该公司也有更大功率的芯片。
GR8210,是台湾绿达公司的产品,在试验时表现还不错,效率和功率因数都很好,它是在BP2808的基础上改进了EMC,但是在出货量大的情况下就不是很
理想,里面有10%以上的不良品,另外同样的串连方式,在并联数量变化时,电感量也要跟着变换,所以对电感的要求特高,好处是EMC在内部得到控制,容易过EMC。这种IC的成本较高,到现在也没有几家量产,不宜水土。
低压DC-DC成本最低属MC34063了,一个芯片只要0.23元,经过使用是3*1W,1*3W做的还不错,电流再大就不好说了。
      这种原边驱动的电路最早是美国IWTT公司开发的,公认性能是最稳定的,成本也不算高,,但是国内相继仿出了性能相当的芯片。其中IW3620要比L6562好用些.
      国内外还有很多家方案公司,估计有几百家,有原创的,也有仿制的,下面还有一些我知道做的不错的。
昂宝:OB2203,2263等有一些产品比较好用,但是听说有些工程师做的不太成功,偶尔有炸机现象,但我觉得这个芯片还是不错的,做不好不能怪芯片,是技术没达到。
芯朋,士兰微都是名厂,相继推出了几种功能的芯片。很多公司做出了仿L6561和(L6599)半桥芯片,大多数还是很好用的。




关键词: AC-DC     方案     照明     控制     功耗     方法     探讨         

高工
2016-01-17 16:40:24    评分
2楼
这种不隔离的芯片经过试验后的效率为什么没有DEMO的效率高呢?
不隔离的电源影响效率的元件有哪些?
     第一:续流二极管,这个二极管的内阻直接影响到效率,我的万用表二极管挡25℃测量是400以下,温度再高时二极管的内阻还要低几个点。
但是在找二极管时要费劲周折,很多厂家的二极管都不符合要求,价格有高有低,差一倍,后来找到了一家价格低质量好的商家,是厂家的柜台。
电感:电感的磁芯和线径很主要,别小看这个元件,它的质量也决定成败,尽量要用体积大一些的,线径尽量粗,这样产生的内阻会小,效率才会高。不要用那些铜包铝的杂线。
    MOS管:比如做一个20W左右的电源,85V时电流是0.2左右,用个1N60也就够了,但是为了提高效率我用的是4N60,这个芯片要比1N60大几倍,内阻要小的多,发出的热量也没1N60那么高,但是在采购时要注意一些假冒伪劣产品,先用万用表判断一下,用二极管挡测一下DS之间的阻值,4N60的阻值是500左右,如果大于这个数字,认为是芯片小或不合格的产品。
有时做20W以上的可以考虑用10N60,这样效率还会高些。
    还有布板工艺,电源的供电离用电部分的距离不能太长,如果长了,高频信号的损耗会增加很多,如果线长了,也要把滤波电解安装在很近的地方。
布板工艺:
在布板时有干扰是很影响功率的,有的功率做不大,或做大了发热严重,干扰信号在电源波形过零时,产生了干扰后会使电感上的电流不能全部放出,加大取样电阻后会产生过热现象。
地线和电源线尽量加粗,有些空闲地方铺地线,以屏蔽和吸收空间干优信号。
这种驱动板必须要用FR-4的波纤板,因为这种板散热还很好,做板时要用铜厚1AS以上的,这样电流走的很流畅。这些都是与效率和可靠性有关的。
      其实我们用的元器件都有些温度特性,就是在温度的高低时,元件本身的参数会变化一点,当然元件有正温度和负温度系数的特性,在购买一些元件时,特别是电阻,要问厂家,以便在使用时在电路上的安排。
     至于LED电源的寿命问题,很多人认为电解标出的寿命就是LED电源的寿命,这种说法是没有根据的,一些人在家里看了几十年的电视,到现在还没有坏,电解也没有换过,为什么还能工作呢,回答是电解不会影响寿命的,前些年的电解最好只能做到2000H,而现在的电解都在2000H以上我们用的都在3000-5000H的电解,我们在设计时把容量加大一些就解决了,厂家的电解是在保证这个时间容量的数据,电解溶液是一点一点干枯的,到了寿命后期还会保持一定的容量,一般不会影响到使用。
     像老式电子管收音机的电解确实不行,三、二年就要换个新的,那时的工艺不能和现在来比,是纸筒和黄蜡封装,后来出现了铝电解,寿命会长一些,但也不超过1000小时。我认为一般的电器寿命不会小于10年。

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