非隔離取代隔離是必然趨勢
圖5中的系統負載調整率為0.3%,它的實(shí)際意義是多套燈負載可以用一套電源。例如12串LED輸出是36V左右,24串輸出是72V左右,如果設計電流值相同,可以使用同一套電源,對于電源廠(chǎng),在生產(chǎn)中對于備料、庫存管理有顯著(zhù)價(jià)值。值得一提的是,如圖6,此系統在短路的時(shí)候依然實(shí)現了恒流,這就意味著(zhù):1. 短路保護通過(guò)最安全的方式實(shí)現。2. 這是真正意義的全負載恒流。
圖6:電感調整率
市面上的傳統芯片利用開(kāi)環(huán)的控制技術(shù)——固定Toff的控制技術(shù),電流推導公式如下:
平均電感電流:ILav=ILpk-(1/2)×ILr
ILpk為電感峰值電流:ILpk=Vcs/Rcs
ILr為電感紋波電流:ILr=(Vout/L)×Toff
如果采用傳統芯片,電感的變化會(huì )引起輸出電流的變化,然而在批量生產(chǎn)時(shí)電感的一致性很難控制。圖6顯示,采用DU8613芯片,在不同的功率電感下,仍然能保持輸出電流恒定,因此降低了電感一致性的要求,有利于電感的批量采購,從而降低采購成本。
圖7:效率曲線(xiàn)
圖8:市場(chǎng)某公司隔離3WLED驅動(dòng)方案效率曲線(xiàn)
圖4、5、6可以看到,由于閉環(huán)控制,在設計的正常工作范圍內,輸出電流維持定值,單顆系統可以認為是恒定的輸出電流,即線(xiàn)性調整率接近0,負載調整率為±0.3%。量產(chǎn)時(shí),由于參數一致性分布,大量試產(chǎn)數據表明,恒流精度小于±2%。圖7顯示,適當調整輸入,輸出標稱(chēng)功率3w的時(shí)候,系統效率可以在88%以上,即使是在全電壓輸入范圍內效率也能達到86%以上。圖8為市場(chǎng)某隔離3W方案的效率曲線(xiàn)。對比表明,對于小功率LED球泡燈,非隔離從節能角度相對于隔離是一種巨大進(jìn)步,如果折算到全球球泡燈耗電,這種節能減排的效果,是相當可觀(guān)的。
實(shí)驗表明,DU8613采用全閉環(huán)恒流控制能夠實(shí)現高精度恒流控制,應用于驅動(dòng)3W的球泡燈,總BOM成本低于1.5元。這個(gè)成績(jì)跟某些阻容降壓或者恒流二極管方案相當,而且它的線(xiàn)性調整率、負載調整率、系統效率,以及沒(méi)有任何工頻紋波的輸出恒流效果,使該芯片占有有利的優(yōu)勢。并且電路板器件少焊接容易,有利于批量生產(chǎn)。由于芯片全電流反饋對外界條件的依耐性弱的特點(diǎn),在原料采購上既方便又可以降低成本。
5 趨勢展望
順應市場(chǎng)的需要,降低成本、提高效率和可靠性已經(jīng)成為每個(gè)企業(yè)最求的目標。
采用隔離反激變換器的電路比較復雜,變壓器存在較大損耗,進(jìn)而效率較低。LED本身是一種節能環(huán)保的新興替代光源,針對目前市場(chǎng)使用較多的3×1W隔離方案,是基于市場(chǎng)主流燈珠搭配而產(chǎn)生的,但是70%左右的效率令人失望,如果驅動(dòng)電源沒(méi)有足夠高的轉換效率,談何節能環(huán)保?
非隔離電路具有結構簡(jiǎn)單、器件少、成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn),鑒于以上諸多優(yōu)點(diǎn),非隔離電路將漸漸取代隔離電路在小功率LED驅動(dòng)電源的地位,成為這種驅動(dòng)電源的主流?;谏虾U伎毡裙镜?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/DU8613">DU8613的驅動(dòng)方案在保證成本足夠低的基礎上,帶來(lái)了恒流精度高,效率高的優(yōu)勢。筆者認為,非隔離、小電流的特性正順應了市場(chǎng)的需要,必然會(huì )逐步取代隔離方案。
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