AP3766中文資料

1、摘要：高效率、高功率因數(shù)、平安隔離、符合EMI標(biāo)準(zhǔn)、高電流控制精度、高可靠性、體積小、本錢低等 成為LED驅(qū)動(dòng)電源的關(guān)鍵*價(jià)指標(biāo)。本文介紹了一系列高性價(jià)比的覆蓋中小功率應(yīng)用LED驅(qū)動(dòng)電源解決方案。1引言在全球能源短缺、環(huán)保要求不斷提高的背景下，世界各國大力開展綠色節(jié)能照明，LED照明作為一種革命性的節(jié)能照明技術(shù)，正在飛速開展。然而，LED驅(qū)動(dòng)電源的要求也在不斷提高。高效率，高功率因數(shù)， 平安隔離，符合EMI標(biāo)準(zhǔn)，高電流控制精度，高可靠性、體積小、本錢低等成為LED驅(qū)動(dòng)電源的關(guān)鍵*價(jià)指標(biāo)。2LED驅(qū)動(dòng)電源的具體要求雖然目前國內(nèi)還沒有完善的LED驅(qū)動(dòng)電源標(biāo)準(zhǔn)，然而產(chǎn)業(yè)的飛速開展使得LED驅(qū)動(dòng)電源的

2、要求在不斷提高。LED是低壓發(fā)光器件，具有長壽命，高光效，平安環(huán)保，方便使用等優(yōu)點(diǎn)。對于市電交流輸入電 源驅(qū)動(dòng)，隔離輸出是基于平安標(biāo)準(zhǔn)的要求。LED驅(qū)動(dòng)電源的效率越高，那么越能發(fā)揮LED高光效、節(jié)能的優(yōu)勢。同時(shí)高開關(guān)工作頻率，高效率使得整個(gè)LED驅(qū)動(dòng)電源容易安裝在設(shè)計(jì)緊湊的LED燈具中。高恒流精度保證了大批量使用LED照明時(shí)的亮度和光色一致性。BCD半導(dǎo)體制造簡稱BCD Semi專注于電源管理集成電路產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)、工藝制造和銷 售。針對LED驅(qū)動(dòng)電源的特殊要求，BCD公司推出了一系列高性價(jià)比的覆蓋中小功率應(yīng)用解決方案。310W以下功率LED燈杯應(yīng)用方案目前10W以下功率LED應(yīng)用廣泛，眾多一

3、體式產(chǎn)品面世，即LED驅(qū)動(dòng)電源與LED燈整合在一個(gè)一 體式的燈具中，方便了用戶直接替代白熾燈和節(jié)能燈。典型的燈具規(guī)格有GU10,E27,PAR30等。BCD公司針對這一應(yīng)用，推出的方案電路原理圖如圖1所示。圖1基于AP3766的LED項(xiàng)動(dòng)電路原理圖該方案具有以下特點(diǎn):基于BCD原邊控制芯片AP3766,無需光耦和副邊電流控制電路，實(shí)現(xiàn)隔離恒流輸出；高效率，典型5W應(yīng)用效率大于80% ,空載功耗小于30mW ;恒流精度高，滿足全輸出電壓范圍內(nèi)輸出電流誤差小于5% ;元件數(shù)量少，體積小，整個(gè)電路可以安裝在常用規(guī)格燈杯中；平安可靠，隔離輸出，具有輸出開路保護(hù)，過壓保護(hù)及短路保護(hù)功能；功率開關(guān)管采用三

4、極管，系統(tǒng)本錢低。圖2為該方案5W應(yīng)用電路樣機(jī)實(shí)物照片。 圖3為基于AP3766的5W LED驅(qū)動(dòng)電路滿載效率隨交流 輸入電壓變化曲線。圖4為基于AP3766的5W LED驅(qū)動(dòng)電路滿載輸出IV特性曲線。圖2基于AP3Y65的5W LED驅(qū)動(dòng)電路樣機(jī)實(shí)物照片圖3基于AP3766的5W LED驅(qū)動(dòng)由路效率也畿AP3766為BCD最新推出的LED專用驅(qū)動(dòng)芯片，采用原邊控制方式，僅需0.6 “A的啟動(dòng)電流，低于30mW待機(jī)功耗同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高效率輸出，電流控制精度高，工作頻率可高達(dá)120kHz,周邊元件少，SOT-23-5封裝滿足小體積要求。圖4基于處3766的5W LED驅(qū)動(dòng)電路輸出點(diǎn)痛亍性曲違4 10

5、W到60W功率LED路及T、LED直管燈應(yīng)用方案IEC國際電工委員會對照明燈具提出明確的諧波要求，即IEC61000-3-2標(biāo)準(zhǔn)。因此，對于較大功率LED照明應(yīng)用，采用功率因數(shù)校正PFC控制技術(shù)成為必需。對于60W以下應(yīng)用，BCD推出高性價(jià)比1151151751752452452352353&3&寫 115-23DV264V單級PFC控制方案，該方案電路原理圖如圖5所示。S6基于APlfi6+AP4313的LED驅(qū)動(dòng)電暗毒理圖該方案具有下述特點(diǎn)：高功率因數(shù)，采用有源功率因數(shù)校正控制芯片AP1661,功率因數(shù)PF0.9 ;恒流精度高，輸出電流誤差3%;高效率,滿載效率高達(dá)90%

6、;單級PFC方案，只用一級反激式電路拓?fù)洌瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正和隔離恒流輸出，元件數(shù)量少，體 積小，性價(jià)比高；平安可靠，隔離輸出，具有輸出開路保護(hù)，過壓保護(hù)及短路保護(hù)功能。圖6為該方案60W應(yīng)用電路樣機(jī)實(shí)物照片。圖6基工API曰二1+m31+m3的&巾LED班也里宏祥朋突防表1基于AP166+AP4313的60W LED驅(qū)動(dòng)電路樣機(jī)主要性能測試結(jié)果Input Vult凈(1 ac)OutputOutput CurMitCurMit (A)(A)(%)我0909克2 2 I I；況。1151150 0朋2.152.1588?1%88?1%2302300.9420.942工1515毀919

7、1，0.5130.513AP1661是一款工作于臨界導(dǎo)通模式下的有源功率因數(shù)校正控制芯片，可廣泛應(yīng)用于開關(guān)電源、LED驅(qū)動(dòng)和電子鎮(zhèn)流器的預(yù)調(diào)整變換器的控制。該芯片內(nèi)部包括一個(gè)啟動(dòng)定時(shí)器可滿足待機(jī)應(yīng)用要求，一個(gè)單象限 乘法器實(shí)現(xiàn)接近于1的功率因數(shù)和一個(gè)零電流檢測模塊確保臨界斷續(xù)方式工作。AP1661的圖騰柱驅(qū)動(dòng)輸出能夠?yàn)橥獠縈OSFET或IGBT提供最大600mA驅(qū)動(dòng)電流和800mA關(guān)斷電流能力。采用了先進(jìn)的雙極 型互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體設(shè)計(jì)和制造工藝，AP1661具有低啟動(dòng)電流，低工作電流和低功耗的特點(diǎn)。AP1661同時(shí)具有完善的保護(hù)功能，包括過壓保護(hù)、帶有滯后的輸入欠壓鎖定和乘法器輸出嵌位以限

8、制開關(guān)最大峰 值電流。5 60W至I 150W大功率LED路燈應(yīng)用方案在戶外照明局部，中國每年路燈市場需求量都在2,000萬盞以上，中國城市改造、城鎮(zhèn)建設(shè)、住宅建設(shè)及道路建設(shè)對于大功率、高亮度、節(jié)能的LED路燈產(chǎn)品的市場需求是極其龐大的。在更大功率應(yīng)用條件下，單級PFC電路難以同時(shí)兼顧PFC預(yù)調(diào)整和反激電路輸出恒流調(diào)整性能，這 時(shí)需要采用2級電路架構(gòu)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。BCD推出PFC+PWM 2級架構(gòu)電路拓樸方案，該方案電路原理 圖如圖7所示：圖7基于AP1661+毋3102的LED里的電路原理圖該電路采用Boost PFC + Flyback兩級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，控制芯片采用BCD公司高性價(jià)比PFC控制

9、芯片AP1661, PWM控制芯片AP3102和副邊恒流控制芯片AP4310。該電路方案的優(yōu)點(diǎn)是輸入輸出電容小、 輸出紋波小、隔離輸出、功率因數(shù)高、電流精度控制在2%以內(nèi)、可靠性高。圖8為該方案90W應(yīng)用電路樣機(jī)實(shí)物照片。圖9為90W樣機(jī)滿載效率測試結(jié)果。70100130 WD 190220250280Line Voltage (v)圖9 9CIW LED電源滿載敕率曲線6結(jié)語本文簡要介紹了BCD公司最新推出的LED驅(qū)動(dòng)電源系列方案，覆蓋了150W以下常用功率等級應(yīng)用。 具有方案新穎、元件數(shù)少、體積小、本錢低、性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)，可以全面滿足LED驅(qū)動(dòng)電路的效率、功率因數(shù)、平安隔離、EMI、電流控

10、制精度、可靠性等要求。圖8基于AP1661+AP31U2的加藤L.ET嘔動(dòng)電路怦機(jī)突物1啰F90.589.588.587.586 585.5T 11， 一尸由和川/i引言在全球能源短缺、環(huán)保要求不斷提高的背景下，世界各國大力開展綠色節(jié)能照明，LED照明作為一種革命性的節(jié)能照明技術(shù)，正在飛速開展。然而，LED驅(qū)動(dòng)電源的要求也在不斷提高。高效率，高功率因數(shù)，高電流控制精度，高可靠性，平安隔離，符合EMI標(biāo)準(zhǔn)，體積 小，本錢低等成為LED驅(qū)動(dòng)電源的關(guān)鍵評價(jià)指標(biāo)。LED驅(qū)動(dòng)電源的具體要求LED是低壓發(fā)光器件，具有長壽命，高光效，平安環(huán)保，方便使用等優(yōu)點(diǎn)。對于交流市 電輸入電源驅(qū)動(dòng)，隔離輸出是基于平安標(biāo)

11、準(zhǔn)的要求。LED驅(qū)動(dòng)電源的效率越高，那么越能發(fā)揮LED高光效，節(jié)能的優(yōu)勢。同時(shí)高開關(guān)工作頻率，高效率使得整個(gè)LED驅(qū)動(dòng)電源容易安裝在設(shè)計(jì)緊湊的LED燈具中。高恒流精度保證了大批量使用LED照明時(shí)的亮度和光色一致性。IEC國際電工委員會對 照明燈具提出了明確的諧波要求，即IEC61000-3-2標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，最新的 能源之星(Energy Star)標(biāo)準(zhǔn)提出對于大于5W的LED照明產(chǎn)品，要求功率因數(shù)指標(biāo)，即PF,必須大于0.7。BCD半導(dǎo)體制造(簡稱BCD Semi)專注于電源管理集成電路產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)、 工藝制造和銷售。針對LED驅(qū)動(dòng)電源的特殊要求，BCD公司推出了一系列高性價(jià)比的覆蓋中 小功率

12、應(yīng)用解決方案。AP3766簡介AP3766是BCD司最新推出的LED專用驅(qū)動(dòng)控制芯片，采用原邊調(diào)整控制(PSR)技術(shù)實(shí) 現(xiàn)高精度的恒壓/恒流(CV/CC)輸出，省去了副邊光耦及恒壓恒流控制電路，也不需要環(huán)路補(bǔ)償電路實(shí)現(xiàn)了電路的穩(wěn)定控制，并且采用SOT-23-6小體積封裝，顯著縮小系統(tǒng)體積，降低了系統(tǒng)本錢。AP3766具有“亞微安啟動(dòng)電流專利技術(shù)，降低了系統(tǒng)功耗，提升了效率。 能夠使得效率大于80%空載功耗小于30mW AP3766內(nèi)置外部元件溫度變化補(bǔ)償及恒流CC收緊技術(shù)實(shí)現(xiàn)垂直的CC特性，保證了量產(chǎn)情況下土5%的輸出恒流精度。同時(shí)，AP3766內(nèi) 置軟啟動(dòng)，過壓保護(hù)，短路保護(hù)功能，提高了系統(tǒng)

13、可靠性。AP3766具有很強(qiáng)的系統(tǒng)適應(yīng)性，能夠搭配無源PFC逐流式電路，輸出圖騰柱驅(qū)動(dòng)電路等外圍線路滿足高功率因數(shù)要求和更大功率輸出。因此，AP3766不僅可以應(yīng)用于GU10射燈,E27泡燈，也可以應(yīng)用于PAR燈，直管燈等。圖1為AP3766的管腳圖。3W GU10 LED丁杯方案目前3W GU10 LEW杯應(yīng)用廣泛，眾多一體式產(chǎn)品面世，即LED驅(qū)動(dòng)電源與LED燈整 合在一體式的燈具中，方便了用戶直接替彳t白熾燈、節(jié)能燈和鹵素?zé)羯錈?。BCD公司針對這一應(yīng)用，推出的方案電路原理圖如圖2所示：圖3為該方案5W應(yīng)用電路樣機(jī)實(shí)物照片。該電源可驅(qū)動(dòng)3顆1W大功率LED燈，恒流輸出330mA圖3 3W G

14、U10 LED燈杯電源，刀.?！吧變慈簣D4為輸入電壓從85V到265V范圍變壓時(shí)，輸出電流變化曲線。 在全球?qū)掚妷悍秶?化內(nèi)，輸出電流變化小于20mA圖5為輸入電壓從85V到265V范圍變壓時(shí)，整機(jī)效率變化 曲線。圖5基于AP3766的3W LED驅(qū)動(dòng)電路效率曲紇5W至ij 7W E27 LED球泡燈方案5W到7WLED球泡燈，能夠輸出相當(dāng)于60W白熾燈的光通量， 必將廣泛進(jìn)入家庭照明。BCD公司推出高性價(jià)為了滿足IEC61000-3-2諧波標(biāo)準(zhǔn)，降低開關(guān)電源對電網(wǎng)的諧波污染,比高功率因數(shù)方案，電路原理圖如圖6所示：口8 6 I(?含電不?以Vin(V)Vin(V)照明網(wǎng)Zb*omrn.Of

15、lfiZb*omrn.Oflfi該電路方案結(jié)合了逐流式功率因數(shù)校正電路和AP3766無光耦原邊恒流控制電路，完美地解決了功率因數(shù)和恒流控制的難題。逐流式電路提高整流電路功率因數(shù)的原理在于增大了整流電路的導(dǎo)通角， 在輸入交流電壓大于峰值電壓一半時(shí)，整流橋BD1就能導(dǎo)通，防止了傳統(tǒng)不控整流電路只在交流電壓峰值附近才能瞬間導(dǎo)通導(dǎo)致大的電流尖峰和波形畸變問題，從而降低了總諧波失真度，即THD圖6為該方案5 W到7 W應(yīng)用電路樣機(jī)實(shí)物照片.圖7為輸入電壓從85V到265V范圍變壓時(shí)，輸出電流變化曲線。 在全球?qū)掚妷悍秶兓瘍?nèi)，輸出電流變化小于20mA圖8為輸入電壓從85V到265V范圍變壓時(shí)，整機(jī)效率變

16、化 曲線。圖9為輸入電壓從85V到265V范圍變壓時(shí)，功率因數(shù)變化曲線?？梢姡撾娫醋畲?功率因數(shù)接近0.9 ,效率超過80%圖7基于AP3766的5W到7W LE國區(qū)動(dòng)電路輸出電流線電已近迪照明網(wǎng)鄉(xiāng)ZhaomyZhaomy82828181303079797878 7?7?767675758585115115145145 ITSITS 20520523S23S265265Mn(V)Mn(V)圖8基于AP3766的5Wa 7W LED9甌電路效率?向二照明 網(wǎng)29D29D8585105105125125 U5U5 16516518518520$20$22$22$245245265265Vin(V

17、)Vin(V)(求)Aougpeg卜 ifuliful而adad丁名ZhdomingZhdoming口E E | |卜*- -牌119119 m m ITSITS儂23$23$265265圖9基于AP3766的5恤7W LED驅(qū)助電路功率因敬郵二暨呼10到20WLED直管燈方案對于更大功率的ED直管燈應(yīng)用，AP3766通過外加推挽電路，可以擴(kuò)大輸出功率范圍。 圖10為該方案電路圖。圖10中F1為保險(xiǎn)絲，L1,C11,L2,C12組成共模和差模EMI濾波器。C2,C3,D3,D4,D6構(gòu)成一個(gè)逐流式電路實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正功能。經(jīng)過逐流式電路后，由T1,Q1,D1,C5構(gòu)成的反激式開關(guān)電源電路完成隔

18、離輸出和變壓功能，控制芯片U1實(shí)現(xiàn)反激式開關(guān)電源電路的開關(guān)控制功能。反激式開關(guān)電源電路具有電路結(jié)構(gòu)簡單，平安隔離，本錢低的優(yōu)點(diǎn)，特別適合小功率LED驅(qū)動(dòng)電源的要求。而采用原邊開關(guān)控制方式的反激式開關(guān)電源電路省去了副邊輸出 恒流恒壓檢測電路和光耦器件，進(jìn)一步降低了本錢，提高了系統(tǒng)可靠性和性價(jià)比。圖10中，電阻R1,R2為芯片U1的啟動(dòng)電阻，連接到芯片的VCC腳，給芯片提供一定 lulIloadPlulIloadP F F.g.3J L口口口大小的啟動(dòng)電流。D5,R11,C9構(gòu)成反激式開關(guān)電源電路的吸收電路，在開關(guān)Q1關(guān)斷后，吸 收開關(guān)上的尖峰電壓。Na為輔助繞組，與D2,R6,C4構(gòu)成芯片U1的供電回路。同時(shí)，輔助繞組電壓經(jīng)過電阻R10,R9分壓，連接到芯片的FB腳，作為輸出電壓的檢測和開路保護(hù)電路。R5A,R5B為開關(guān)Q1的電流檢測電阻，經(jīng)過R4后連接到芯片的CS腳，即U1的電流采樣 腳。芯片U1的1腳為輸出驅(qū)動(dòng)腳，經(jīng)過穩(wěn)壓管Z1,由Q2,Q3組成圖騰柱驅(qū)動(dòng)電路放大驅(qū)動(dòng)能量后連接到MOSf Q1的柵極，控制開關(guān)Q1的開通和關(guān)斷。圖11.基于AP3766的13W LED驅(qū)動(dòng)電路實(shí)物照片該電路主要性能指標(biāo)測試結(jié)果如表1所示:VinVinVo)IoIo/)/)Effi.Effi.PFTHEiTOVaciTOVac8S.2881149135. 6860. 65724