| 1 12W LED驱动电源
12W LED驱动电源电路图如图1所示。
（1） 功能说明
① 输入电压：AC 100V～240V。
② 输入频率：18 Hz～63Hz。
③ 输出电压：DC 18V～48V。
④ 输出电流：DC 330 mA(～350mA(输出为恒流)。
⑤ 负载功率：LED （6～12）W。
（2） 特性说明
① 本产品核心部件PWM芯片用昂宝公司的OB2262/OB2263，芯片的特点是：(a) 电路简单；(b) 本电路设计最独到的方法,是在反馈供电绕组中增加了一个恒压电路，保证了输出电压在18V～48V之间变化，芯片供电正常时负载电流恒定不变。
② 恒流电路简单，用一个取样电阻R22和一个限流电阻R21，简化了电路和降低了成本。
③ 此产品方便了用户的使用，有6W、7W、8W、9W、10W、11W、12W LED驱动电源用户可随意改变。
图1 12W LED驱动电源电路图
2 18W、24W、30W LED驱动电源
18W、24W、30W LED驱动电源电路图如图2所示。
本文只保留了24W LED电源功能指标，删减了几乎完全相同的“特性说明”。要特别注意30W电源I0增大了一倍，故V0比18W、24W相应减小了许多。
（1）18W LED驱动电源
① 功能说明
（a）输入电压：AC 100V～240V。
（b）输入频率：47 Hz～63Hz。
（c）输出电压：DC 40V～62V
（d）输出电流：DC 330 mA～350mA(输出为恒流)。
（e）负载功率：LED（12W～18W）。
② 特性说明
（a）本产品核心部件PWM芯片是用昂宝公司的OB2262/OB2263，芯片的特点是：电路简单；本电路设计最独到的方法是在反馈供电绕组中增加了一个恒压电路，保证了输出电压在40V～62V之间变化，芯片供电正常时负载电流恒定不变。
（b）恒流电路采用了一个单运放，增加了电路的稳定性，降低了取样电阻的功耗。电路设计简化节省了PCB的空间，也降低了成本。
（c）此产品方便了用户的使用，有12W、13W、14W、15W、16W、17W、18W LED驱动电源用户可随意改变。
（2）24W LED驱动电源
功能说明
（a）输入电压：AC 100V～240V。
（b）输入频率：47 Hz～63Hz。
（c）输出电压：DC 48V～82V（因反馈绕组加了一个恒压电路）。
（d）输出电流：DC 330 mA～350mA(输出为恒流)。
（e）负载功率：LED（18W～24W）。
（3）30W LED驱动电源
① 功能说明
（a）输入电压：AC 100V～240V。
（b）输入频率：47 Hz～63Hz。
（c）输出电压：DC 18V～36V
（d）输出电流：DC 650 mA～700mA(输出为恒流)。
（e）负载功率：LED（18W～30W）、负载是3W的LED光源。
② 特性说明
（a）本产品核心部件PWM芯片是用昂宝公司的OB2262/OB2263，芯片的特点是：电路简单；本电路设计最独到的方法是在反馈供电绕组中增加了一个恒压电路，保证了输出电压在18V～36V之间变化，芯片供电正常时负载电流恒定不变。
（b）恒流电路采用了一个单运放，增加了电路的稳定性，降低了取样电阻的功耗。电路设计简化节省了PCB的空间，也降低了成本。
（c）此产品方便了用户的使用，有18W、21W、24W、27W、30W LED驱动电源用户可随意改变。
图2 18W、24W、30W LED驱动电源电路图
3 80W～250W LED驱动电源
80W～250W LED驱动电源电路的PFC系统如图3所示，80W～250W LED驱动电源电路的PWM电路部分如图4所示。
图3 80W～250W LED驱动电源电路（PFC系统）
图4 80W～250W LED驱动电源电路（PWM电路部分）
① 功能说明
（a）输入电压：AC 100V～240V。
（b）输入频率：47 Hz～63Hz。
（c）输出电流：DC 330 mA～350mA(输出为恒流)，DC 450 mA～500mA，DC 650 mA～700mA。
（d）负载功率：负载是1W或3W的LED光源。
② 特性说明
（a）本产品核心部件PFC芯片用昂宝公司的OB6563，芯片的特点是电路简单。PWM芯片用昂宝公司的OB2262/OB2263,本电路设计最独到的方法是在反馈供电绕组中增加了一个恒压电路，保证了输出电压在大范围之间变化，芯片供电正常时负载电流恒定不变。
（b）恒流电路采用了一个单运放，增加了电路的稳定性，降低了取样电阻的功耗。电路设计简化，节省了PCB的空间，也降低了成本。
（c）产品在设计中采用最独特的方式，用一个PFC电路，再并联(2～10)组小功率输出电路，每一组电压、电流各自分别独立控制一串LED灯。用这种独特的方法，解决了LED路灯都是利用副边DC/DC开关电源来分别控制每一串LED灯。解决了LED和整个电路的发热，并且提高了整个电路的效率。
4 3W LED驱动电源
3W LED驱动电源电路如图5所示。
图5 3W LED驱动电源电路
① 功能说明
（a）输入电压：AC 100V～240V。
（b）输入频率：47 Hz～63Hz。
（c）输出电压：DC 3V～12V。
（d）输出电流：DC 330 mA～350mA(输出为恒流)。
（e）负载功率：LED（1～3）W。
② 特性说明
（a）本产品核心部件PWM芯片用PI公司的LNK364，芯片的特点是采用高压输入，无需用反馈绕组供电，简化了电路和变压器的设计，并保证了输出电压在3V～12V之间变化，负载电流恒定不变。
（b）恒流电路简单，用一个取样电阻和一个耦合电阻，简化了电路和降低成本。
（c）此产品方便了用户的使用，有1W、2W、3W LED驱动电源用户可随意改变。
5 6W LED驱动电源
6W LED驱动电源电路如图6所示。
图6 6W LED驱动电源电路
① 功能说明
（a）输入电压：AC 100V～240V。
（b）输入频率：47 Hz～63Hz。
（c）输出电压：DC 3V～24V。
（d）输出电流：DC 330 mA～350mA(输出为恒流)。
（e）负载功率：LED（1W～6W）。
② 特性说明
（a）本产品核心部件PWM芯片用安森公司的NCP1014AP06，芯片的特点是:采用高压输入，无需用反馈绕组供电，简化了电路和变压器的设计，并保证了输出电压在3V～24V之间变化，负载电流恒定不变。
（b）恒流电路简单，用一个取样电阻和一个耦合电阻，简化了电路和降低成本。
（c）此产品方便了用户的使用，有1 W、2 W、3W、4W、5W、6W LED驱动电源用户可随意改变。
6 LED驱动电源的设计心得
（1）节能与省钱
LED光源的使用寿命都是(5～10)万小时，那么配套的开关电源的使用寿命也应该有(5～10)万小时 。然而，我们对一些厂家开关电源做了一些解剖与分析，他们的使用寿命都在（2～3）万小时 。对比一下可知，一个LED的光源最少要用（3～4）个开关电源，这样就失去了节能的意义，只节能却不省钱。
（2）开关电源设计的3个误区
① 低成本。低成本是罪魁祸首，成本越低，元件的选择越差，寿命就越短。
② 外壳体积要求小，外壳空间小，元件选择小，元件的散热就解决不好。导致元件长期工作在高温下，寿命就会更短。
③ 输入、输出电解电容选择不合理，容量小，元件直径小，电解电容的本身寿命短。
这3个原因是导致开关电源使用寿命短的主要原因。
（3）解决方法
① 电阻、二极管、场效应管、三极管，要留有充足的余量。
② 合理的利用外壳空间，降低电源的壳内温度。
③ 经多次实验分析，输入的高压电容和输出电容：（a）选长寿命的好电容；(b)要用两个或多个电容来并联使用；(c)电容的直径要大，温度不能低于105℃，有条件的要选125℃。
（4） LED路灯光源的选用心得
① 目前LED光源最常用的是：1W、3W两种。它们的使用寿命都是(5～10)万小时。为了满足这一使用寿命，只有保证LED光源在使用中，温度不能超过60℃。因LED路灯都是露天使用，夏天路灯经过一天的暴晒，此时LED外壳整体温度都会超过60℃，这时打开LED路灯，整个温度很快就会上升。如果整个LED灯，在设计中采用对LED进行降额使用，即LED-1W降为0.8W、LED-3W降为2W来使用,这样可延长LED的使用。
② 为了降低成本，最好是用3W降为2W使用。
（5）LED灯在串联使用中开路的解决办法
LED光源在使用中，常常是用多个LED串联使用。在使用中，根据不同的功率，一般是（5～10）个LED为一组，在这么多串并联中，LED的损坏大多是两种情况：一种是短路；另一种是开路。这种恒流开关电源。短路一个LED灯，此串还是正常工作，只是短路的这个LED灯不工作。如果此串中某一个LED灯开路，整个串联的一串LED灯都不工作，在这种情况下，整个LED都得更换，导致成本增加。在多次实验中发现，如果在每一个LED中并联一个元件，在开路时，电流从并联的这个元件通过，就不会造成整个一串LED灯不亮。解决了开路的问题，这个元件成本低。正在找一家芯片封装，这样就彻底解决了LED开路问题。LED照明灯开路连接器电路图如图7所示。
图7 LED照明灯开路连接器电路
OB2263是一种高集成度、高性能电流控制型IC，具有优化的高性能、低待机功耗和低成本价格，它是有效的离线式反激变换器，应用在低于30W的范围。正常工作时PWM开关频率可由外部编程，并微调在紧密的范围。在空载或重载条件下，芯片工作在扩展的“突发状态”，使开关损耗最小。因此，它有较低待机功耗与较高的变换效率。OB2263典型应用电路如图8所示。
图8 OB2263典型应用电路图
在用OB2263设计起动时，供电的VDD低起动电流和低工作电流有助于可靠的供电。所以在起动电路中能采用一只大值电阻器，使待机功耗尽量小。IC内部斜坡补偿提供了系统大信号时的稳定性，并在高PWM占空比输出时，减小可能的细谐波震荡。在电流检测输入端的前沿消隐，消除了因缓冲器电路二极管反相恢复引起的假信号，因而设计上大为减少外部元件数与系统成本。
OB2263提供完善的保护，有自动自身恢复性能：包括逐周电流限制（OCP）、过载保护（OLP）、VDD过电压钳位、欠电压锁定UVLO。栅极驱动输出被钳在最大18V，以保护功率MOSFET。优良的EMI性能通过昂宝专有的跳频技术，结合栅极驱动输出的软开关控制来获得。
在该设计中低于20kHz的音频能量减到最小，在工作期间可消除音频噪声。OB2263的封装有SOT23-6、SOP-8和DIP-8 等3种。
VDD低启动电流和低工作电流（1.4mA），具有严格的过电压钳位和滞后的欠电压锁定。昂宝芯片专有的线性输入补偿、逐周过电流门限设置，在所有输入电压变化范围内均能限制稳定恒输出功率。
OB2263芯片内部功能框图如图9所示。
图9 OB2263芯片内部功能框图
（1）推荐的工作条件
① VDD：10V～30V ；
② R1：100kΩ；
③ 环境温度：-20℃～85℃ 。
（2）极限值参数
① VDD直流电压：30V ；
② VDD钳位电压：34V；
③ VDD直流钳位电流：10mA；
④ Vsense输入电压到检测脚：-0.3V～7V；
⑤ VFB输入电压：-0.3V～7V；
⑥ VRI输入电压到R1脚：-0.3V～7V；
⑦ 最小/最大工作结温：-20℃～150℃。
OB6563是一种有源传输模式（TM）功率因数校正（PFC）控制器，用于交-直变换开关电源。OB6563的特色在于有一个内部起动定时器，可应用在独立工作。它有一个四方形乘法器，能把谐波失真THD最优化到接近1.00（单位功率因数），它的零电流检测（ZCD）保证TM工作，用电流传感比较器建立前沿消隐，并有图腾柱输出电路，能理想地适合于驱动一个外部功率MOSFET。 OB6563包括过电压保护（OVP），以消除负载突掉时失控的输出电压，还有VCC欠电压锁定UVLO，逐周电流限制，乘法器输出钳位以限制最大峰值开关电流，栅极驱动输出钳位用于保护外部功率开关管MOSFET。因增设开环保护功能，OB6563在反馈回路断开时可关闭电路系统。
在OB6563中，动态过电压保护（OVP）检测电流是设置在10μA，这将大大减小系统待机功耗。当采用昂宝PWM控制器OB2298或准谐振控制器OB2203、在150W的AC/DC功率设计时，它在通用的交流电网输入范围内，可提供小于0.4W的待机功耗。
该芯片还具有低的启动电流和工作电流，内部RC滤波器，微调1.5%的内部带隙基准参考，可滞后的欠电压锁定，VCC电压的范围宽达9.5V～28V。芯片有去使能电路，当系统开环时自动保护。
OB6563的极限值：
直流VCC≤30V；
零电流检测器的最大电流：源极50mA、漏极-10mA；
各模拟电压输入/输出：-0.3V～7V；
工作结温：-40℃～150℃。 |
