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1、1,1,上海晶丰明源半导体有限公司 Bright Power Semiconductor,室内和商业LED照明驱动电源技术 的新发展,市场总监 颜重光 高工,2011-10-20 深圳 马可波罗,2011LED通用照明驱动技术研讨会,2,LED造福于民,3,高亮度LED驱动主要市场,景观照明、光鲜城市 室内照明、海量需求,Alec,4,目前LED的三种光源,AC,LV LED,HV LEDs,AC LEDs,Alec,AC,AC,5,5,晶丰明源半导体专攻LED照明驱动IC,晶丰明源半导体 ( BPSEMI ) 专注于 LED 照明驱动IC设计 致力于提高 LED 照明驱动的性价比 免费提供多
2、种 LED 驱动系统解决方案 免费提供可用于生产方案的DEMO 已拥有十几项 LED 照明驱动技术专利,6,6,LED照明专用驱动IC特点,根据LED需要恒流特性，专用单级开关恒流源； 单级主动式PFC+恒流控制 省去光耦器和所有次级电流控制电路； 提高批量生产输出电流一致性； 软启动，上电无过冲，保证LED的可靠性和寿命 ； 改善线性调整率和负载调整率； 适应可控硅、PWM、模拟等各种调光技术； 具有开路、短路、过温等各种保护功能 降低EMI滤波器的体积和成本；,7,LED的伏安特性随温度而变,环境温度升高，LED的伏安特性会左漂，输出电流随之增大， 导致LED光源电流超过额定值而引起光衰；
3、,稳压供电影响LED寿命,8,8,上电软启动技术,采用软启动技术，上电初期输出电流缓慢上升，无过冲，有利有效保护LED光源灯珠，防止早期光衰。,启动输出电流有4050%过冲,上电过冲， 对LED寿命有影响,上电过冲，因开关而频繁，对LED光珠的损害导致早期光衰！,9,LED照明驱动电源技术的新发展,优化芯片算法使LED输出电流精度对外围的变压器、电感器的电感量等参数不敏感，降低电感器和变压器的制造成本； LED照明专用的主动高功率因数补偿、低谐波的原边反馈（PSR）单级APFC芯片 ； 芯片的恒流精度不断提高，为降低生产的偏差、提升电源大批量生产的可靠性提供有力的保障； 芯片外围控制电路的不断
4、简化，LED照明灯具全面采用原边控制技术（ PSR）； 高性能线性驱动芯片开始浮出。,10,BPS的LED恒流驱动芯片,AC/DC LED恒流驱动芯片 : 带主动式PFC控制 非隔离- BP2309 / BP2308 隔 离- BP3309 / BP3308 不带PFC控制 非隔离 - BP2808 / BP2802 - BP2808B / BP2812 /BP2818 隔 离 - BP3108 / BP3105 / BP3102,DC/DC LED恒流驱动芯片： 降 压- BP1361 / BP1360 升 压- BP1601 / BP8101,基本满足现阶段LED照明灯具的需求,11,11
5、,BPS的AC/DC LED恒流驱动芯片,12,BPS球泡灯/Par灯/射灯应用设计方案,高PF值的方案 BP3309（隔离） BP2309（非隔离）,12,高性价比隔离方案BP3105,GU10方案 BP3102-集成600V 功率管,13,BPS球泡灯/Par灯/射灯应用设计方案,兼容可控硅方案 BP3108 / 2818,高效率非隔离方案BP2802 / 2808 BP2812 / 2808B,13,14,LED室内照明电源趋向使用APFC/CC,隔离的开关恒流源 单级APFC+CC PFC0.9 效率85% 恒流精度 +/-2 3% AC全电压输入 原边控制（PSR） 性能高度集成，应
6、用电路简约,单级APFC+CC可能为成为室内照明灯具电源首选,15,BP3309APFC/CC性能特点,单级、有源功率因数校正，高PF值，低THD 原边反馈恒流控制，无需次级反馈电路 超快LED 启动( 200ms 85Vac) 3% LED 输出电流精度 优异的线电压调整率和负载电压调整率 电感电流临界连续模式 源极驱动方式 超低 (20uA) 启动电流 超低 (600uA) 工作电流,FB反馈电阻值高，功耗低 LED短路/开路保护 电流采样电阻短路/开路保护 变压器饱和保护 逐周期原边电流限流 芯片供电过压/欠压保护 芯片过温保护 自动重启功能 采用SOP-8封装,LED照明专用APFC/
7、CC,16,原边反馈的单级主动式PFC+恒流控制,启动特别快， 启动电阻1 M， 输入85Vac时， 启动时间只有116mS。,3%的批量一致性，1%的负载调整率,BP3309,采用原边反馈的主动式PFC+恒流控制，全电压输入条件下PF值在0.95以上。,17,17,BP3309在LED照明中的应用优势,PSR技术,BPS专有的电流采样和控制技术，3%恒流精度,专利的线电压补偿技术,无需光耦 无需次级电流采样,无需额外元件 输入电压85V-265V变化，线性调整率小于3%,对变压器参数不敏感,主动式PFC控制,无需额外元件 PF值在0.95以上,专利的快速启动技术,18,18,BP3309 4
8、-7W球泡灯实用方案,全电压输入，PF值高于0.95 ； 高达85%的效率； 高达3%的量产恒流精度； 负载调整率、线性调整率3% , 兼容4-7W； 系统设计简单，良好的性价比 ；,可申请免费DEMO,对变压器参数不敏感,19,创新优化芯片算法,目前LED照明灯具的驱动电源对变压器、电感器参数的要求十分高，为求精准需花费大量的人力和财力才能实现，工业化生产成本很难进一步下降。 通过对LED驱动恒流源芯片设计技术的创新和突破，新的解决方案可以在LED灯具驱动电源实际应用时，输出电流对变压器和电感的电感量和LED的VF等参数不太敏感。创新技术的关键是优化芯片算法。,20,解决对输出变压器、电感器
9、的宽容度,芯片控制Toff时间占整个 周期的一半，这样平均电流Iout就是Ils_pk的四分之一，这电流表达式就是：,在这个表示式里，电流与电感量无关。同时Ip_pk由芯片基准源决定，可以达到1%，匝比也是固定的，精度较高，所以电流精度较高。,输出电感量宽容度：30%,对变压器参数不敏感,21,21,BP3105在球泡灯中的应用优势,SMART开关驱动技术,PSR技术,Chopped技术 1%恒流精度,专利的线电压补偿技术,无需光耦 无需次级电流采样,无需额外元件 输入电压85V-265V变化，线性调整率小于1%,优化EMI 设计,对变压器参数不敏感,22,22,BP3105 4-7W球泡灯实
10、用方案,高达86%的效率； 高达3%的量产恒流精度； 负载调整率，线性调整率3% ,兼容4-7W； 良好的性价比； LED灯具开发周期缩短。,可申请免费DEMO,对变压器参数不敏感,23,23,BP3105 51W电源系统测试数据,芯片离散性1%,24,24,BP3105方案EMI测试数据,L线,CDN测试,N线,25,25,BP3102 3X1W GU10方案,DEMO,BP3102集成600V 功率管,对变压器参数不敏感,26,26,照明的调光需求,27,27,,27,BP2818 可控硅调光LED球泡灯非隔离电源原理图,专利的可控硅调光技术、源极驱动技术、90%的效率,27,专利的可控硅
11、调光技术,专利的源极驱动技术,专利的 恒流技术,电感量变化 60%， 输出电流都小于3%。,28,,28,,28,BP3108 可控硅调光LED球泡灯隔离电源原理图,专利的可控硅调光技术、SMART开关驱动技术、原边控制技术、80%的效率,28,,专利的可控硅调光技术,PSR技术 80%的效率,无需光耦 无需次级电流采样,SMART开关驱动技术,专利的线电压补偿技术,29,29,,29,BPS可控硅调光方案兼容性测试,30,30,,30,,LED日光灯应用方案（功率：818W ）,30,隔离 BP3309 （APFC） BP3105 BP3108（兼容可控硅调光） 非隔离 BP2808 / B
12、P2808B BP2309 （APFC） BP2818 （兼容可控硅调光）,31,31,BP3309 12串24并日光灯实用方案,全电压输入，PF值高于0.95 高达85%的效率； 高达3%的量产恒流精度； 负载调整率，线性调整率3% ； 系统设计简单，良好的性价比；,可申请免费DEMO,32,32,,BP3105在日光灯中的隔离应用方案,高精度恒流PSR技术,无需光耦 无需次级电流采样,专利的线电压补偿技术,专利的负载电压补偿技术,全电压恒流精度：1%,输出电压变化一倍， 恒流精度：1%,33,33,BP2808 LED日光灯电源典型设计方案,BP2808优势： 源级驱动结构、恒流补偿技术；
13、交流85V-265V 输入； 占空比最大可达100%；5%的输出电流精度；高达95%的系统效率； LED 短路、LED 开路保护；芯片内部过温保护；PWM 调光和系统动态温度补偿；,方案设计思路,提供可用于生产DEMO,34,34,BP2808的18W LED日光灯实用电路图,非隔离方案,24串12并,35,35,BP2808B非隔离高精度LED恒流控制芯片,专利的 恒流技术,线性调整率（85265VAC) 负载调整率（输出3080V） 都小于3%,电感量变化 60%， 输出电流变化 小于3%,BP2808升级了,30-80V 240mA,36,36,非隔离蜡烛灯、玉米灯方案 (5W ),BP
14、2802 BP2812,37,37,BP2802在蜡烛灯、玉米灯中的应用,高达90%效率 成本低 体积小 能过EMC,内置600V高压MOSFET,非隔离方案,BOM Cost 5RMB,38,38,BP2812在蜡烛灯、玉米灯中的应用,高达90%效率 外围元件更少 成本更低 体积更小 能过EMC,内置600V高压MOSFET,非隔离方案,线性调整率（85265VAC), 负载调整率（输出3080V), 电感量变化 60%， 输出电流都小于3%。,39,BP2812非隔离方案,高达90%效率 成本更低 ，体积更小 特别适合输出高电压小电流应用 85135Vac应用满足安规（1500V）1762
15、64Vac应用打高压需要增加铝基板耐压（4000V）,铝基板一般2000V耐压,非常适合Cree / Nichia / Epistar即将推出的 HV LED,40,9W HV LED 高压恒流驱动方案,输入电压220V： 效率：92 % （输出带载 HV LED 140V/60mA）,ProLight PPDM-1LYP-009AN-27 9W 140V Warm White LED Module 6B+3R,BP2812,41,白光LED光引擎,PrevaLED核心的光引擎,simpleLED光引擎,42,ZHAGA联盟的LED光引擎接口标准,43,LED光引擎,LED光引擎的基本架构是：,LED光引擎的LED光源可由各生产厂家按照市场需求自行设定；恒流驱动电源有隔离方案和非隔离方案二大类型，市场各有需求，应分别予以满足。唯有LED光引擎的机械尺寸，与散热器的连接方法、电源线电气接口应向ZHAGA联盟靠拢，以方便出口，符合欧美市场的要求。,44,蓝光LED光引擎方案,BP2808B BP2812 适用于光引擎 BP3105,45,45,BP1360 /BP1361在MR16、MR11射灯中的应用,最低工作电压 只需5Vdc,3% 恒流精度,IC内部集成短路、 过温保护,Buck,46,46,最低工作电压只需4
