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1、1 / 6 采用 BP2808的高效能 LED 照明电源设计发布 : 2018-8-04 10:04 | 作者 : | 来源 : 电子工程世界 | 查看 : 26次 LED照明以其高节能、长寿命、利环保的特点成为大家广为关注的焦点。这几年高亮度的 LED 光源因其制造技术突飞猛进，而其生产成本又节节下降，如今使用LED 光源作为高亮度、高效率而又省电、无碳排放的节能照明光源已成为全球的海量需求，一个以制造LED 照明灯具的新兴行业正在崛起，产业链正在日益完善，技术正在日日更新。BP2808基本工作原理 BP2808是专门驱动LED 光源的恒流控制芯片。BP2808工作在连续电流模式的降压系统中
2、，芯片通过控制LED 光源的峰值电流和纹波电流，从而实现LED 光源平均电流的恒定。芯片使用非常少的外部元器件就实现了恒流控制、模拟调光和PWM 调光等功能。系统应用电压范围从12VDC到 600VDC ，占空比最大可达100% ；适用于交流85V-265V宽电压输入，主要应用于非隔离的LED 灯具电源驱动系统。BP2808采用专利技术的源极驱动和恒流补偿技术，使得驱动LED 光源的电流恒定，从交流85V-265V范围内变化小于3。结合BP2808专利技术的驱动系统应用电路，使得18W 的 LED日光灯实用方案，在交流85V-265V 范围内系统效率高于90 。在交流85V-265V输入范围内
3、， BP2808可以驱动从3W 到 36W 的 LED 光源阵列，因此广泛应用于E14/E27/PAR30/PAR38/GU10等灯杯和LED 日光灯。 BP2808具有多重LED 保护功能包括LED 开路保护、 LED 短路保护、过温保护。一旦系统故障出现的时候，电源系统自动进入保护状态，直到故障解除，系统再自动重新进入正常工作模式。复用DIM引脚可进行LED 模拟调光、 PWM 调光和灯具系统动态温度保护。 BP2808采用 SOP8 封装。LED 日光灯应用典型方案设计 LED日光灯的LED 光源灯条电源驱动方案有很多种，目前非隔离方案因其效率高、体积小、成本低而占主流，而用PWMLED
4、驱动控制器来做LED 日光灯驱动电源的又占绝大多数。事实上传统的荧光日光灯都是非隔离方案。以 AC176V264V全电压输入为例，采用BP2808为主芯片来设计负载为小功率多颗 LED 光源多串、多并的LED 日光灯时，整个系统方案的设计方框图如图1 所示。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页2 / 6 全电路由抗浪涌/ 雷击保护、 EMI 滤波、全桥整流、无源功率因素校正(PPFC 、启动电压( 包括前馈补偿、开机后的馈流供电、驱动变软 、恒流补偿、 PWM 控制、源极驱动、LED 光源阵列，以及采样电阻、Toff
5、时间设定、储能电感、续流二极管等各部分组成。图 1：18W LED日光灯系统方案设计方框图。 LED光源阵列设计为0.06W白光 LED(SMT或草帽灯 24个串联、 12 串并联的方案，驱动288 个小功率WLED ，总功率18W 。全电压18W LED日光灯开关恒流源的设计电路如图2 所示，其各部分的功能如红字所标注。图中抗雷击和EMI 滤波组成EMC 电路，馈流供电是利用已经做在芯片内部的整流二极管来实现的。图 2：18W LED日光灯的实用电路图。从 AC220V看进去，交流市电入口接有1A 保险丝 F1 和抗浪涌 /雷击的压敏电阻Vz1 ；之后是EMI 滤波器，由Ld1 、Lc1 和
6、 Cx1 、Cx2 组成； DB1 是全桥整流器，内部是 4 个高压硅二极管；CE1 、CE2 、R10 、D2 D4 组成无源功率因数校正电路；BP2808芯片由 R15 、R16 启动电阻降压经R17 、C3 前馈补偿，并由Dz1 、C2、 R18与 BP2808内部电路组成专利的恒流补偿电路稳压后给BP2808控制电路供电，系统启精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页3 / 6 动后由于控制电路本身静态电流小，以及芯片内部存在从OUT 到 VCC 的馈流二极管可向BP2808提供工作电源，此时电阻R15-17上通过
7、的电流将大大降低，因而总的系统功耗也大大降低，系统效率得到明显提高。专利的源极驱动电路由MOS 管 Q1 、D6 、Rg 、Rt 、Rcs 与 BP2808内部电路组成，其显着特点是有效降低功耗 、提高恒流精度。源极驱动方式的驱动电路使系统消耗电流减少，尤其是减少了传统的高压差供电通路中类似R15-17上的电流，从而降低了功耗，提高了效率。D6 、Rg 可使开关开通驱动变软，关断驱动保持较强，既改善EMI ，又尽量不牺牲效率。与LED 光源并联的输出滤波电容C0用以减少LED 光源上的电流纹波。 BP2808的 CS 端采集电流采样电阻Rs1 Rs2 上的峰值电流，由内部逻辑在单周期内控制OU
8、T 脚信号的脉冲占空比进行恒流控制，输出恒流与D5 、LM1 的续流电路合并向 LED 光源恒流供电。LED 光源阵列组合改变时，电阻Rs1 Rs2 的阻值也要随之改变，使整个电路的输出电流满足LED 光源阵列组合的要求。 PCB板的排列是做好产品的关键，因此PCB 板的走线要按电力电子安全规范要求来设计。本电路可通用于T10 、T8 日光灯管，因两管空间大小不同，二块PCB 的宽度将不同，要降低所有零件的高度，以便放入T10 、 T8 灯管。图3 是 T10 恒流源板的实物照片， 30 个组件安装0.8 毫 M 厚的环氧单面印制板上。图 3：18W LED日光灯开关恒流源的实物照片。如是设计
9、 AC85V-264V全电压输入，又要考虑PFC，可将 LED 光源阵列设计成 0.06W白光 LED 12个串联、 24 串并联方案。 BP2808做 LED 日光灯电源驱动电源设计时，建议输出电压100VDC、电流 漏极连接到外部功率开关MOS 管 Q1 的源极，而其源极连接到采样电阻RCS的一端以及第一比较器的输入端，其栅极连接到RS 触发器的输出端。外部功率开关MOS管 Q1 的漏极输出电流经储能电感直接驱动LED 光源。芯片内的Do 是馈流二极管，在BP2808启动工作后，从OUT 到 VCC 的馈流经Do 整流向 BP2808提供工作电源。图 5：源极驱动控制电原理路。采用源极驱动
10、，可以有效减少驱动电路电流消耗、降低功耗 、提高效率；传统的高压差供电通路中为了将整流后的直流高压降至PWM 芯片所需要的低压工作电压，采用低阻大功率电阻降压，器件发烫，自耗功率很大。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页6 / 6 隔离与非隔离的多种LED 灯具驱动设计应用 BP2808还可应用于设计隔离与非隔离的球泡灯、PAR 灯、筒灯、嵌灯、庭院灯、防爆灯、洗墙灯、台灯、工作灯、可控硅调光灯等LED 光源灯具的驱动电源。非隔离的灯具其设计原理可延用前述LED 日光灯应用典型方案设计思路，改变LED 光源阵列的排列，
11、可以变换成各款不同、形形式式的LED 灯具，针对各种LED 灯具对驱动电源的不同要求，可以改变电源的输出特性设计来满足各不相同的需求。如可控硅调光控制就可在应用电路上动脑筋，增加在切相电源中提取导通角信息线路，并根据该信号来控制LED 光源的驱动电流，以得到调光的效果。使用 BP2808的 LED 日光灯已进入2018年上海世博会的“ 沪上 生态家 ” 、上海地铁 2 号线江苏路站厅和马来西亚皇宫的照明系统。BP2808用于 AC/DC的 PAR 灯、球泡灯等 LED 灯具的可控硅调光隔离和非隔离方案也已成熟，其可用于生产的应用电路、PCB 板图、 BOM 亦已成套可供客户享用。本文小结 BP2808的固定 Toff 工作模式、 100%占空比、芯片工作电流减至0.2mA 、效率达 92% 、恒流精度提高，使其更适用于LED 照明灯具的驱动电源的应用。BP2808在继承和吸收国内外同类产品的优点之外，采用了创新的拓扑结构，芯片设计上有重大的改进，性能更趋完善，特别是恒流补偿与源极驱动二个专利应用电路使BP2808应用更便捷有效节能精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页
