分析电源的两种恒流控制方式及区别

2022-03-17      2276 次浏览

第一种以今朝恒流型LED专用IC为代表,重要如9910系列,AMC7150,凡是今朝打LED恒流驱动IC的牌子基本都是这种,且叫他恒流IC型的吧。但我认为这种所谓恒流IC做恒流,效果却不怎么好。


其控制原理相对来说较简单,就是在电源工作的原边回路,设定一个电流阀值,当原边MOS导通,此时电感的电流是线性上升的,当上升到一定值的时候,达到这个阀值,就关断电流,下一周期再由触发电路触发导通。


其实此种恒流应当是一种限流,我们了解,当电感量不同的时候,原边电流的形状是不同的,虽然有相同的峰值,但电流均匀值不同。因此,象这种电源一般就是批量加工时,恒流大小的一致性不太好控制。还有就是此种电源有一个特点,一般是输出电流是梯形的,即波动式电流,输出一般是不用电解平滑的,这也是一个问题,假如电流峰值过大,会对LED萌生影响。


假如电源的输出级没有并电解来平滑电流的那种电源,基本上都属此类。即判断是不是是这种控制方式,就看其输出有没有并上电解滤波了。这种恒流我原来一直叫其为假恒流,因为其本质就是一种限流,并不是经过运放比较,而得到的恒流值。


第二种恒流方式,应当可以叫做开关电源式的。这种控制方式和开关电源的恒压控制方式相近。大家都了解用TL431做恒压,因为其内部有一个2.5伏的基准,然后用电阻分压方式。当输出电压高一点的时候,或低一点的时候,就萌生一个比较电压,经过放大,去控制PWM信号,所以此种控制方式可以很精确的控制电压。


这种控制方式,要一个基准,还要一只运放,假如基准够准,运放放大倍数够大,那么就定的很准。同样的,做恒流,就是要一个恒流基准,一个运放,用电阻过流测试,作为信号,然后用这个信号放大,去控制PWM,遗憾今朝就是不太好找到很准的基准信号,常用的有三极管,这个做基准温漂大,还有就是可以拿二极管约1V的导通值做基准,这样的也可以,可都不高,最好的是用运放加TL431当基准,但电路复杂。但这样做的恒流电源,恒流精确度还是好控制的多。


而这种模式控制的恒流,其输出一定得加电解滤波,所以输出电源是平滑直流,不是脉动的,脉动的话就没法取样了。所以要判定是哪种只要看其输出是不是有电解就行了。


两种恒流控制模式决定了使用两类不同的器件,一是从而决定了两种电路器件使用不同,性能的不同,成本亦不同。以9910系列为代表的恒流型控制IC做的LED电源,实际是限流,控制较简单,严格的说起来,其不属于开关电源控制的主流模式,开关电源控制的主流模式是一定要有基准和运放的。


但这种IC出来就只能用于LED,很难用于其它的东西,只是因为LED对纹波要求极低。但因为是只用于LED,所以今朝价格较高。基本就是使用9910加MOS管制作,输出无电解,一般我看很多人就是用工字电感做功率转换电感的。这种电源,一般厂家的芯片资料上有出图,基本都是降压式。我也不多说了,精于此道的人比我多的多。


二是以我为代表的,即是开关电源控制模式的恒流驱动器。这种,就是以一般的开关电源芯片为核心转换器件,这种芯片很多,如PI的TNY系列,TOP系列,ST的VIPER12,VIPER22,仙童的FSD200等,甚至只用三极管或是MOS管的RCC等,都可以做。好处是成本低,可靠性也不错。因为一般的开关电源芯片不但价格好,而且都是经过大量使用的经典产品。


象这种IC其实一般集成了MOS管,比9910外加MOS方便,但控制方式复杂一些,要外加恒流控制器件,可以用三极管,或是运放。磁性元件可以用工字电感,亦可用带气隙的高频变压器。


我爱用变压器,因为电感的成本虽然很低,但我觉得其带负载能力不行,再者调节感量也不灵活。所以我觉得比较好的器件选择是,一般的集成MOS的开关电源芯片加高频变压器,从性能,成本上,都是最理想的选择,不要去用什么恒流IC,那种东西,又不好用,又贵。


差别这两种电源,一个最紧要的办法就是看其输出是不是有电解电容作滤波。


有关供电问题——不管是做限流型恒流控制的电源,还是运放控制的恒流电源,都要处理供电问题。即开关电源芯片工作的时候是要一个相对稳定的直流电压为其芯片供电的,芯片的工作电流从一个MA到几个MA不等。有一种象FSD200,NCP1012,和HV9910,此种芯片是高压自馈电的,用起来是方便,但高压馈电,造成IC热量的上升,因为IC要承受约300V的直流电,只要稍有一点电流,就算一个MA,也有零点三瓦的损坏耗了。一般LED电源不过十瓦左右,损失零点几瓦以下就可以将电源的效率拉下几个点。还有就是典型象QX9910。


用电阻下拉取电,这样,损耗就在电阻上,约莫也得损失它零点几瓦吧。还有就是磁耦合,就是用变压器,在主功率线圈上加一个绕组,就象反激电源的辅助绕组相同,这样可以防止损掉这零点几瓦的功率。这也是我为何不隔离电源还要用变压器的原由之一,就是为了防止损失那零点几瓦的功率,将效率提几个点。


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