穩(wěn)壓二極管DD1 - LED驅(qū)動電路優(yōu)化設(shè)計(jì)方案詳解

　　穩(wěn)壓二極管DD1

　　在低輸入電壓的某范圍內(nèi)，若沒有像DD1的這種反向裝置，那么在開關(guān)關(guān)斷的瞬間將會有反向電流流過IPD，而IPD是不允許有這種電流的，因?yàn)檫@種反向電流將會導(dǎo)致IPD的損壞。

　　保護(hù)電路

　　MIP553內(nèi)置過壓、過流、過熱、LED短路的保護(hù)電路，但并無LED開路時保護(hù)電路的設(shè)計(jì)。LED開路時的保護(hù)電路的思想主要有穩(wěn)壓二極管保護(hù)、三極管保護(hù)、偏壓線圈保護(hù)等，考慮到成本和結(jié)構(gòu)，文中選擇具有穩(wěn)壓二極管的保護(hù)電路。其電路圖如圖3所示。當(dāng)LED開路時，輸出電壓上升，若輸出電路有穩(wěn)壓二極管的保護(hù)電路，那么穩(wěn)壓二極管將LED的電壓嵌位在二極管的壓降之下，這樣就能防止輸出電容的毀壞。

　　控制電路的設(shè)計(jì)

　　控制電路由MIP553及其外圍電路組成，如圖4所示。MIP553芯片實(shí)現(xiàn)寬電壓85～277V/AC輸入，內(nèi)置MOS，結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定，可不需要電解電容，支持隔離或非隔離方案，單電源輸出功率6～30W，恒定電流輸出《1A。電源具有過壓、過流、過熱保護(hù)功能，安全穩(wěn)定性高，體積小，發(fā)熱量低，電源效率≥80%，功率因數(shù) ≥95%，THD《20%。

　　MIP553的漏極電流由引腳CL和EX控制，因此連接這兩個引腳的電阻RCL、REX的設(shè)置將直接影響漏極電流的大小。最大漏極電流可由REX來確定，考慮到這個最大漏極電流要流經(jīng)LED，因此設(shè)置參考值時應(yīng)該注意。

　　REX=（VDD（ON）-VEXH）/IEX=（6.5-2.8）/103=36kΩ （3）

　　其中，假設(shè)輸入電壓100V，輸出電壓28V，電流：400mA，最大漏極電流設(shè)為1.0A。

　　CVDD、CEX、CCL的作用是穩(wěn)定MIP553的運(yùn)行、抑制外部噪聲。因此，其值要選擇得當(dāng)。CVDD，穩(wěn)定VDD的電壓、抑制LED 的閃爍，特性不受溫度影響、不產(chǎn)生額外的噪聲，參考標(biāo)準(zhǔn)值為1～10μF之間;CEX，抑制外部噪聲進(jìn)入EX引腳，其參考標(biāo)準(zhǔn)值在470～1000pF之間;CCL，抑制外部噪聲進(jìn)入CL引腳，如果其值太大的話，那么pF值將會受到嚴(yán)重的影響，因此其值應(yīng)小于1000pF。

　　仿真結(jié)果

　　利用Multisim對電路進(jìn)行仿真，得到的結(jié)果如圖5所示。

　　從圖5中可以看出，輸出電壓穩(wěn)定在27V，電流穩(wěn)定在0-35A，符合設(shè)計(jì)要求。

　　LED電源的挑戰(zhàn)

　　LED作為新型的電光源，在制作大型發(fā)光立體字和發(fā)光標(biāo)識中有著明顯的優(yōu)勢，其控制電壓低，成本低，可靠性高。雖然LED產(chǎn)品在國內(nèi)外市場有著愈演愈烈的發(fā)展趨勢，但是LED照明畢竟是新興的產(chǎn)業(yè)，目前還沒有廣泛的普及，因此LED驅(qū)動電源不可避免的在各方面存在著挑戰(zhàn)：首先，由于LED的正向電壓會隨著電流和溫度而變化，其“色點(diǎn)”也會隨著電流和溫度而漂移，為了保證LED的正常工作，就要求其驅(qū)動器無論在輸入條件和正向電壓如何變化的情況下都要限制電流。其次，如果需要LED調(diào)光，通常采用的是脈寬調(diào)制調(diào)光技術(shù)，典型的PWM頻率是1～3kHz。最后，LED驅(qū)動電路的功率處理能力必須充足，且功能強(qiáng)固，可以承受多種故障條件，易于實(shí)現(xiàn)。

　　LED是一種節(jié)能、高效、環(huán)保的綠色照明，對它的驅(qū)動電路研究非常重要。文中介紹了利用MIP553進(jìn)行設(shè)計(jì)的LED驅(qū)動電源，并通過仿真證明了其輸出電流的穩(wěn)定性，有很好的應(yīng)用前景。