【经验分享】10年LED驱动设计工程师的恒流IC使用心得

以前的LED灯具都是用恒压电源，当时不了解LED的性能，按照厂家给的数据每只小灯珠给到20MA，经过我们测试后，灯珠总是烧掉，才知道厂家的数据是不可靠的，我们减小了电流使用。那时是在2002年，做些MR16小灯泡，广告牌之类的应用。我是2007年才开始做恒流驱动，什么HV9910，PT4107，PT6901，SN3910，IR的，试验多了，但是最先成功的是QX9910，出过一些货，但是QX9910有很多不良品，老化后的产品也不太稳定，经常有闪灯现象，现在还有一些剩余的做纪念品了。我认为，要想做好驱动，先要找好芯片。

　　当初在07年的时候，恒流IC很难找到，价格也贵的离奇，一片HV9910要8元，一片IR的 S2540要25元，其实就是一个半桥芯片，拿来唬人，还有什么日本的一些芯片也是拿来唬人的，其实就是一般的恒压IC，我在这些无聊的芯片上走了很长时间的弯路，严重影响了进度。

　　HV9910系列产品在第二代IC也很流行，但是技术原因，高压直接进IC，容易炸机。后来出来了很多仿制品，仿的最好是SMD802，多个输出短路保护，曾被大量采用，随着更新换代，这种IC现在也落伍了。 很多种IC还没有正式投产就夭折了。

　　09年推出了BP2808，这种非隔离的IC用了几年都是长胜不衰，做1000片也很难坏一个电源，因为BP2808是第三代IC，性能稳定，它能输出30W以上的功率，并可长期使用，效率更高，轻松95%。 这种驱动芯片都有一个共同的缺点，就是EMCT EMI不好过，经大家长期的探索认为在MOS电源输入端加二个差模电感就能解决EMC，而EMI的解决办法是有几种，有的在MOS管的漏极加个磁珠，但这种方法加大了损耗来换取的，我的办法是在漏源极(S-D)用100P以上的陶瓷电容加到上面的，这种方法能有效提高效率，还能控制EMI。

　　晶丰在不断的进取，现在又推出BP3105，在宽电压的范围内，恒流精度在1%，这样击败了国内外所有的方案公司，国内的第一家调光恒流IC：BP3109也不错的，它的设计是亮度在一定情况下截止，避免了闪亮现象，成本很低。听说下半年还有更好的IC推出。

　　BP2808也有仿制的，但是晶丰明源现在已调整价格，贵三、二毛还是用原厂的稳定，这种仿制的IC在一家供货样品时就出了问题，试验四个烧了二个灯板，有几家向我推广我没敢用。

　　但是现在国内最便宜的IC是芯联的，CL1100原边控制小功率电源，适应灯杯系列产品。芯联是靠抄板起家，这样成本就低，所以卖的价格便宜，性能还可以接受，稳定性也很好，因此出货量很大，也是最流行的芯片之一，当然该公司也有更大功率的芯片。

　　GR8210，是台湾绿达公司的产品，在试验时表现还不错，效率和功率因数都很好，它是在BP2808的基础上改进了EMC，但是在出货量大的情况下就不是很理想，里面有10%以上的不良品，另外同样的串连方式，在并联数量变化时，电感量也要跟着变换，所以对电感的要求特高，好处是EMC在内部得到控制，容易过EMC。这种IC的成本较高，到现在也没有几家量产，不宜水土。

　　低压DC-DC成本最低属MC34063了，一个芯片只要0.23元，经过使用是3*1W，1*3W做的还不错，电流再大就不好说了。

　　这种原边驱动的电路最早是美国IWTT公司开发的，公认性能是最稳定的，成本也不算高，，但是国内相继仿出了性能相当的芯片。其中IW3620要比L6562好用些.

　　国内外还有很多家方案公司，估计有几百家，有原创的，也有仿制的，下面还有一些我知道做的不错的。

　　昂宝：OB2203，2263等有一些产品比较好用，但是听说有些工程师做的不太成功，偶尔有炸机现象，但我觉得这个芯片还是不错的，做不好不能怪芯片，是技术没达到。

　　芯朋，士兰微都是名厂，相继推出了几种功能的芯片。很多公司做出了仿L6561和(L6599)半桥芯片，大多数还是很好用的。　　这种不隔离的芯片经过试验后的效率为什么没有DEMO的效率高呢？ 不隔离的电源影响效率的元件有哪些？

　　第一：续流二极管，这个二极管的内阻直接影响到效率，我的万用表二极管挡25℃测量是400以下，温度再高时二极管的内阻还要低几个点。

　　但是在找二极管时要费劲周折，很多厂家的二极管都不符合要求，价格有高有低，差一倍，后来找到了一家价格低质量好的商家，是厂家的柜台。

　　电感：电感的磁芯和线径很主要，别小看这个元件，它的质量也决定成败，尽量要用体积大一些的，线径尽量粗，这样产生的内阻会小，效率才会高。不要用那些铜包铝的杂线。

　　MOS管：比如做一个20W左右的电源，85V时电流是0.2左右，用个1N60也就够了，但是为了提高效率我用的是4N60，这个芯片要比1N60大几倍，内阻要小的多，发出的热量也没1N60那么高，但是在采购时要注意一些假冒伪劣产品，先用万用表判断一下，用二极管挡测一下DS之间的阻值，4N60的阻值是500左右，如果大于这个数字，认为是芯片小或不合格的产品。 有时做20W以上的可以考虑用10N60，这样效率还会高些。

　　还有布板工艺，电源的供电离用电部分的距离不能太长，如果长了，高频信号的损耗会增加很多，如果线长了，也要把滤波电解安装在很近的地方。 布板工艺：

　　在布板时有干扰是很影响功率的，有的功率做不大，或做大了发热严重，干扰信号在电源波形过零时，产生了干扰后会使电感上的电流不能全部放出，加大取样电阻后会产生过热现象。 地线和电源线尽量加粗，有些空闲地方铺地线，以屏蔽和吸收空间干优信号。

　　这种驱动板必须要用FR-4的波纤板，因为这种板散热还很好，做板时要用铜厚1AS以上的，这样电流走的很流畅。这些都是与效率和可靠性有关的。

　　其实我们用的元器件都有些温度特性，就是在温度的高低时，元件本身的参数会变化一点，当然元件有正温度和负温度系数的特性，在购买一些元件时，特别是电阻，要问厂家，以便在使用时在电路上的安排。

　　至于LED电源的寿命问题，很多人认为电解标出的寿命就是LED电源的寿命，这种说法是没有根据的，一些人在家里看了几十年的电视，到现在还没有坏，电解也没有换过，为什么还能工作呢，回答是电解不会影响寿命的，前些年的电解最好只能做到2000H，而现在的电解都在2000H以上我们用的都在3000-5000H的电解，我们在设计时把容量加大一些就解决了，厂家的电解是在保证这个时间容量的数据，电解溶液是一点一点干枯的，到了寿命后期还会保持一定的容量，一般不会影响到使用。

　　像老式电子管收音机的电解确实不行，三、二年就要换个新的，那时的工艺不能和现在来比，是纸筒和黄蜡封装，后来出现了铝电解，寿命会长一些，但也不超过1000小时。我认为一般的电器寿命不会小于10年。