基于RX5800低成本高效率LED日光灯驱动方案

基于小尺寸非隔离恒流18W LED日光灯驱动方案设计文章详细介绍了基于TRUEC2技术非隔离BUCK拓扑，来实现18W极高精度日光灯LED恒流控制。

试验证明，全闭环TRUEC2技术实时检测真实输出电流，免受输入电压、外部电感影响，突破性地提高了LED输出电流的精度。

集成MOSFET，简化外围线路;控制方式免受电感影响。

体积小可内置于日光灯灯头，是理想的非隔离恒流驱动方案。

最后，对于LED驱动电源未来发展趋势及其担忧，笔者提出了自己的观点。

 进入2013年，我们切身感受到了LED行业发展的阵阵暖意。

目前有好几个趋势正在推动LED照明市场的发展。

首先是高亮度LED效率的不断提升和高效率高可靠性恒流LED驱动电源的不断涌现，其次是全球立法禁止白炽灯照明和CFL节能灯的逐步淡出(它含有对环境有害的水银)。

这些因素综合起来正使得LED照明成为一个长期的发展趋势。

更重要的是，低成本(包括LED灯珠、散热系统和LED驱动器)是消费者广泛采用LED通用照明的原始推动力。

除了节能减排的重大使命以外，LED相比于其他光源更可控的特点使其可能革命性的丰富人们的用光环境，提供许多新颖的光影世界。

而实现这些应用最为关键的环节就是驱动：LED光源的大脑。

更小体积、更少元件、更低成本、更强大，这些是市场对LED驱动电源的“苛刻”要求。

 本文介绍的这种极简线路18W LED日光灯驱动方案，尺寸小于一枚一元硬币，成本是目前市场主流方案的一半左右，是顺应这种“苛刻”要求而生的。

简单即完美的哲学在这种方案里发挥得淋漓尽致。

 第三代非隔离LED恒流控制技术闭环算法TRUEC2简介 针对LED照明负载特点，目前非隔离式的恒流驱动电源的拓扑结构基本上。

市场最低成本LED日光灯驱动方案
LED 作为一种新型光源,节能、长寿命、无污染而受到大家的广泛关注,但目前从国内市场来看,要替代传统的节能灯目前还是有一定的过程。

不过,我个人看现在的LED市场,在质量有保证的前提下,价格也合理情况下方可打开国内LED照明市场。

目前台湾数能科技开发一款专门针对LED照明的IC NU501,实现了低成本的恒流驱动方案,整个恒流驱动电源总成本在RMB2元左右。

下面是具体方案说明：
Nu501是最新设计的一款线性LED恒流驱动IC ,封装为sot 23-3,应用电压范围为0.4-12V,输出电流为15-60mA可选。

由于较高的耐压,在多灯串联的应用中, 只需要少量的外部元件,就可以实现交流输入应用,和传统的应用电路相比,不仅省了隔离变压器,而且缩小了整个系统的体积和设计成本。

该产品主要应用在家庭照明和景观照明。

参数设置：。

一款高效率低功耗的恒流可调光LED台灯（讲义）梅开乡LED灯具有发光效率高、使用寿命长、安全性能好、可靠性高、绿色环保、响应时间短、单色性好、平面发光、方向性强等诸多优点，被公认为是继白炽灯、荧光灯和高强度放电（HID）灯之后的第四代光源，是一种作为国家绿色照明工程中明确推广使用的新产品，在照明领域中特别是民用照明领域中日益得到商业化应用。

台灯一般用在阅读、书写、设计、批阅等办公或学习照明使用场所。

基于满足人们桌面照明要达到150lx的照度、显色指数不低于80（即光对颜色还原的程度的参数）、光线稳定无频闪、无眩光的国家标准，并且基于节能、高效、环保的角度考虑，本设计运用VIPer22A、PT4105芯片构成的1～3W恒流可调光LED台灯，具有效率高（节能效率可以达到90%以上）、成本低（整机元器件成本降低到不足30元的水平）、光线稳定、无频闪、无眩光、显色指数高于80、保护视力等明显优势，具有非常好的市场前景。

一、题目: “12V开关电源及恒流可调光LED节能台灯”的设计。

二、设计要求1、功能要求：节能LED台灯可连续调节光线的亮度。

2、技术要求：(1)桌面照明要达到150lx的照度、显色指数不低于80（即光对颜色还原的程度的参数）、光线稳定无频闪、无眩光。

(2)额定输出功率2W工作状态下，开关电源的效率不低于90%，恒流调光电路的效率不低于90%，整机效率不低于80%；(3)调整负载至额定功率（2W）工作状态时，开关电源的直流输出电压=12.0V±0.5V，U=350mA±10mA。

PT4105恒定输出电流I(4) 具有负载过电流保护、过电压保护功能。

三. 原理电路设计1 高效率低功耗低成本的开关电源设计基于VIPer22A芯片的12V开关电源、恒流可调光节能LED节能台灯的电路原理框图、参（a）基于VIPer22A芯片的220V恒流可调光节能LED台灯的电路原理框图（b） 12V开关电源参考电路原理图(c) 12V开关电源参考PCB图图1.75 220V恒流可调光节能LED台灯、12V开关电源（a）恒流可调光节能LED台灯的参考电路原理图（b）恒流可调光节能LED台灯的参考PCB图图1.76 恒流可调光节能LED台灯考电路原理图和对应的PCB图分别如图1.75（a）、（b）、（c）所示。

几种关于LED、HID、荧光灯的照明方案(精)几种关于LED、HID、荧光灯的照明方案月9日-6月12日，第16届广州国际照明展览会在中国进出口商品交易会琶洲会展中心举行，共有来自30多个国家和地区的2600多家照明企业参会。

今年更有多款优势照明方案与产品亮相，充分体现照明领域的实力日趋强大。

1低功耗，长寿命LED器件与方案大放异彩※瑞萨78K0/IX2可调光LED方案该方案体积小，功耗低，具有单芯片完成DALI数字通讯、模拟电路控制的功能，成本非常低，可靠性好，能硬件实现恒流控制及PFC跟踪，适合大功率的照明控制应用。

图为：瑞萨78KO/IX2可调光LED方案※瑞萨广泛应用于照明领域的PFC IC这款产品内置振荡器，供电电源为Vcc:24V，具有高效率，高功率因数，外围元件少，可实现无光耦隔离，零电流检测模式以及支持多种LED控制模式等特征，能广泛应用于可控硅调光LED照明，小射灯照明，同等照明，球泡灯照明等领域。

图为：瑞萨电子支持多种架构和控制要求的LED驱动芯片R2A20134在LED相关器件方面，世强电讯现场展出了AVAGO大功率LED系列，主要应用于路灯及室内照明；以及infineon LED驱动芯片等等。

2HID气体放电灯※基于瑞萨MCU uPD78F0756的70W商照HID方案该方案基于瑞萨8Bit MCU控制器，采用APFC+双BUCK半桥拓扑结构，效率达91%以上，无闪烁和变色，具有开路、短路、灯寿终、过温、过流和过压保护功能，此款方案广泛应用于商业照明领域。

图为：基于瑞萨MCU uPD78F0756的70W商照HID方案图为：基于瑞萨MCU uPD78F0756的70W商照HID方案的发光过程※ Siliconlabs全数字汽车HID安定器解决方案该方案仅需一颗Silicon Labs的8位MCU即可完成氙气灯启动、恒功率控制及异常保护等，省去了UC2843及Lm2902，实现全数字化，在降低综合成本的同时减少了故障点。

4种LED日光灯驱动方案优缺点分析业内人士都知道，LED日光灯将成为新一代节能环保照明灯，但是现在全国每年顶多生产几十万支LED日光灯，而且大部分是出口，国内使用寥寥无几，其实最主要的问题是价格问题，一个普通的节能荧光灯光十几元钱就搞定了，而一根LED日光灯管得上百块。

所以目前的日光灯管主要是以商业照明为主。

因为商业照明更多的会考虑到节能、环保、形象、政府方面支持等。

但现在LED日光灯产品质量参差不齐，有的连荧光灯的寿命都比不上，中看不中用，随着用户对LED日光灯产品认识越来越深，LED日光灯厂家还需要解决以下几个问题：第一. 驱动电源的恒流驱动问题。

目前大部分恒流源大都是总恒流（也就是多个并联灯串共用一个恒流源，因为LED灯珠之间阻值的差异性，所以每串灯的电流大小不同，任何一颗LED灯出现故障，都会影响其它灯串的电流，这样电流大的那些灯串光衰更严重，其使用寿命也会大大减短。

）第二. 散热问题。

这是LED日光灯管的使用寿命的核心问题之一。

因目前各厂家大都跟风采用内置电源，以直接可以更换到荧光灯管支架上，这样您的整个电源所散发的热量和LED本身散发的热量都在一个铝外壳上散热，并且都在日光灯管内，这样的热量怎么处理？第三. 电源模块中电解电容使用寿命问题？就算我们采用超长寿命电解电容，在高温的情况下工作，它的寿命也无法与LED的寿命相平衡。

但怎样来提供良好的工作温度，以达到最理想的使用寿命？第四. 电源模块的不稳定性和产品安全性认证能否通过的问题？目前市场上大部分厂家采用的是高压的非隔离方案，和高压反击式天关电源方案，因为内置体积十分有限（要放进灯管内），所以一般在设计时，很难把电源做到稳定。

并且目前各个国家对安全认证方面都比较严格，对于高电压的电源供电的安全认证方面比较难通过。

其实以上问题最要主要的根源还是在内置电源所产生的！下面是一些专业人讲述的内置电源和外置电源设计的日光灯管的性能方面进行比较：LED日光灯的电源分为内置式和外置式两种。

Zentel推出目前市面上最低成本且效果最好的高PF无频闪解决方案在目前技术背景下，高功率因素（Power Factor）是LED照明电源方案所必备的条件，然而市面上所有LED电源驱动IC为了达到高功率因素却牺牲了最基本的照明品质，虽达到了高功率因素高效率，而引出了LED灯具的频闪问题：而市场上一般采用以下五种技术途径解决LED照明灯具的频闪问题：一、被动PFC+填谷电路；二、采用两级方案，主动PFC校正+反激式转换器；三、无PFC校正的BUCK电路；四、LED电源DC端串联去纹波（无频闪）专用IC；五、LED电源DC端串联线性恒流电路。

这些方案的缺点是成本较高，已经满足不了LED灯具制造商再度压低成本的的需要。

为了解决这一高成本问题，市面上也推出了一些基于电流纹波消除芯片的无频闪解决方案，但仅仅加入一颗电流纹波消除芯片，整体系统成本增加约需要2元，而在前级高PF恒流驱动部份，Zentel系列方案在过认证方案BOM成本也更具优势。

今天，借助流明芯半导体独家代理的品牌台湾Zentel推出的基于电流纹波消除芯片ZA8518A的最新无频闪方案，客户只需要增加1元的系统BOM成本就可以解决LED 灯具的频闪问题，总体成本压低了50%以上，可说是LED灯具行业的一个革命性技术进步，结合流明芯半导体独家代理的品牌Zentel系列非隔离式或隔离式调光或非调光芯片，均能在控制极低的系统成本下设计出一流的高PF无频闪灯具产品，最重要是Zentel极重视品质管理，在制造端有集团公司力晶集团的力晶，钜晶等数家晶圆代工厂提供合作生产，结合力晶集团的先进制程技术与最先进的产能保障，形成坚实稳健的供应伙伴。

产能，交期，品质，价格，售后服务都有极好的保障。

ZA8518A是Zentel创新专利设计，能消除各种LED纹波，并可搭配PWM LED恒流驱动IC，不论是非隔离式或隔离式调光或非调光，都能将纹波消除（消除后纹波<1%），增加光效，提升照明品质。

RX5804在RGB调光灯中的应用随着LED光效的提高和技术的发展，LED已经进入各个照明领域，尤其是在装饰照明领域，LED颜色齐全，亮度高，控制容易，已经广泛应用于亮化工程、室内外装饰。

LED 装饰照明灯具通常以红、绿、蓝三种颜色为基础，通过控制三种颜色的亮度变化达到五颜六色，千变万化的效果。

调光LED灯通常用直流驱动，通过数字信号控制亮度颜色变化。

通过单片机编程输出的数字信号可以实现各种颜色和变化效果。

广州润芯专业从事集成电路设计制造行业，针对LED照明专门开发了RX58-X系列LED 线性恒流驱动IC，线性恒流驱动IC性能稳定、电路简单，成本低、应用灵活。

RX5804是最新推出的一款线性LED恒流驱动IC 。

RX5804工作电压为5V。

四路输出，输出端耐压最高19V,每路输出电流最大为360mA。

RX5804的封装为SOP-8，RX5804支持PWM调光，内建温度感应器与过热保护功能。

RX5804输出电流可以通过电阻设定，RX5804输出电流计算公式：
I out=(1.26/R EXT)*240（A）
RX5804工作电压为5V，非常适合与数字电路共用一个电源，同时RX5804有四个输出端，可以任选三端驱动RGB三色LED，由于RX5804自身的调光控制端是对四个输出端是同时控制的，因此要实现对RGB三色LED分别调光，还要加上一些简单的外围电路，RX5804用于RGB调光灯的电路如下：。

日光灯驱动方案 基于RX5800低成本高效率LED日光灯驱动方案低成本高效率简介一、RX5800简介LED照明以其节能环保、高效长寿、安全无毒害等诸多优点而备受关注，被称为引导未来照明发展方向的第四代照明技术。

受能源危机影响和环保要求提高，包括我国在内的世界上许多国家纷纷推出了淘汰白炽灯的路线图。

随着LED光效的提高和成本的下降，LED照明进入通用照明领域已指日可待。

LED照明要进入通用照明领域必须解决价格和性能的问题。

广州润芯专业从事集成电路设计制造行业，针对LED照明专门开发了RX58-X系列LED线性恒流驱动IC，线性恒流驱动IC性能稳定、电路简单，成本低、应用灵活。

RX5800是最新推出的一款线性LED恒流驱动IC，RX5800工作电压范围为4.5－17V，封装有SOT23-5，SOT89-5两种，输出电流分别高达60mA和180mA。

RX5800支持PWM调光，内建温度感应器与过热保护功能。

日光灯管驱动方案二、日光灯管驱动方案RX5800既可以用于低电压小功率装饰照明领域，也可以配合MOS管用于高电压通用照明领域。

RX5800只需要少量的外部元件，就可以实现高压交流输入应用，和传统的驱动电路相比，不仅省了隔离变压器，而且缩小了整个系统的体积和设计成本。

RX5800用于LED日光灯管的驱动方案如下图所示：图1 基于RX5800低成本高效率日光灯管方案原理图序号 元件位置 描述1 D1 整流桥2 R1 电阻1.5M至5.1M3 C1 电解电容，30mA以下电流时10Uf/400V以上，30mA以上时20UF/400V以上4 C2 4.7UF/25V以上普通贴片电容5 D2 8.5-12V稳压管6 R2 电流设置电阻，7 Q1 MOS管8 U1 RX5800恒流IC：设计要点：设计要点1、D1是整流桥，也可以用四个分立二极管代替，将AC 220V交流整流成直流。

2、C1是电解电容，主要是起到滤波作用，因为220V交流整流后是311V的脉动直流，故电容的耐压值要在400V以上，滤波之后电源电压峰值约为311伏,平均值大概在270多伏。

RX5801结合结合高高PFC 开关开关电源在大功率电源在大功率电源在大功率LED 路灯路灯、、投光灯中的应用投光灯中的应用随着LED 光效的提高和成本的降低，LED 照明已经广泛应用于照明、显示等各个领域，尤其是在大功率路灯和投光灯领域，政府主导推行了许多LED 照明的市政工程。

LED 照明要进入通用照明领域必须解决成本、寿命、效率、PF 值、安全等一系列问题。

而随着高压LED 光源和集成LED 光源的发展以及开关电源技术的成熟，对于大功率LED 照明人们普遍看好高PFC 开关电源加线性恒流驱动IC 的驱动模式。

该模式的成本、效率及PF 值等因素主要取决于开关电源，开关电源技术已经非常成熟，同时开关电源为隔离电源，因此该模式可以有效解决成本、寿命、效率、PF 值、安全等一系列问题。

尤其是30W 以上的大功率驱动更具有较强的价格优势。

广州润芯专业从事集成电路设计制造行业，针对LED 照明专门开发了RX58-X 系列线性恒流驱动IC ，线性恒流驱动IC 性能稳定、电路简单，成本低、应用灵活。

RX5801是最新推出的一款线性LED 恒流驱动IC ，RX5801工作电压为5V ，通过外接稳压管，工作电压范围可以拓宽到几十伏，RX5801封装为TO252-5L ，输出电流最高可达 1.4A 。

RX5801支持PWM 调光，内建温度感应器与过热保护功能。

通过灵活设计，RX5801可以用于低压直流、高压交流输入电源，并应用于装饰照明、通用照明等领域。

RX5801输出电流可以通过下面公式计算：I OUT =(1.25/R EXT )*950RX5801结合高PFC 开关电源用于大功率LED 路灯、LED 投光灯的驱动方案电路如图所示：3、通过采用一颗或多颗RX5801，可以实现10W-300W 路灯和投光灯的驱动，根据目前市场LED驱动方案价格评估，本方案在30W以上的驱动中具有较高的性价比和价格优势。

4、在实际应用中，可以通过微调开关稳压电源的输出电压，使开关稳压电源的输出电压略高于LED 的VF值，同时尽可能的接近LED的VF值，这样RX5801的工作效率最高，可以接近100%，同时也可以减少RX5801自身消耗功率，避免发烫。

LED应用增长最快的领域之一是效果照明，也称为建筑照明。

效果照明可以选用RGB LED，这种LED采用三个芯片，每个芯片负责生成一种颜色的光(红、绿和蓝)。

另一种生成不同颜色光的方法是采用红、绿、蓝单色LED，然后将这些LED光混合输出。

英飞凌提供适用于低功率、中功率和高功率LED的LED驱动器(图1)，以及用于控制LED模块颜色的微控制器。

对于低功率RGB LED，可以选用成本极低的BCR40x高边线性LED驱动器。

利用微控制器生成的PWM信号可控制LED光的颜色。

对于中功率(0.5W)RGB LED或单色LED，全新的低边LED驱动器BCR321U和BCR421U是最理想的选择。

利用BCR321U可调节高达250mA的电流。

这两种型号的驱动器都具备一个直接逻辑电平输入端，可通过微控制器直接控制。

所有BCR型LED驱动器都具备负热系数，这意味着在温度升高的情况下，电流将以0.2%/K的比率下降。

BCR321U、BCR421U 和BCR40xU等LED驱动器都采用极小的SC-74封装(2.9x2.5x1.1mm)，功耗为1W，应用电路电路图如图2所示。

LED驱动器BCR40xW甚至采用更小的SOT343封装。

BCR 320U/420U的应用范围包括：建筑LED照明；广告槽型字；装饰照明LED 灯带；冰箱和冰柜商业照明；应急照明(台阶照明、出口指示灯等)；轮船、火车与飞机的内部照明。

对于低功率LED(有时包括中功率LED)而言，目前仍常用的方法是偏压电阻器。

这种方法有很大的缺点，比如发出的光不均匀、缩短LED使用寿命等。

作为其替代方法的开关模式驱动器，无法满足0.5W LED产品的价格要求，驱动电路比较复杂。

全新的BCR321和BCR421 LED驱动器经过量身定制，可克服针对0.5W LED应用的不足之处。

性能成熟的BCR40x LED驱动产品组合是0.1W LED应用的理想之选。

所有型号的LED驱动器都具备极低的成本、简化的解决方案和较小的外形尺寸。

如何驱动LED产生大量的亮度本文讨论了普通工业LED照明系统的实际必要性。

它介绍了用于可调光LED灯具的各种设计以及LED本身的一些基本原理。

此外，还包括挑战当今电力电子设计工程师的一些要求。

大功率工业照明灯具中的LED与传统的“基于镇流器”的系统相比，大功率工业发光二极管（LED）灯具使用串联的高亮度（HB）LED串来生产出卓越的照明灯具。

HB-LED以串联或串联-并联方式配置。

它们需要恒流，恒压（CC-CV）电源，其工作电压范围为50W至200W。

通过通用的离线AC电压运行的工业LED照明系统必须具备在各种输入和输出工作条件下维持高功率因数的能力。

例如，要满足能源部（DOE）的固态照明的能源之星计划，明确要求大于5W的住宅和商业灯具的功率因数分别为0.7和0.9。

此外，欧洲标准EN61000-3-2图1所示的框图突出了典型工业LED照明系统的功能要求。

尽管并非总是如此，但在此示例中，PFC功能显示在LED驱动器模块的外部。

有几种广泛接受的控制方法用于实现PFC，但对于25Wo4YBAGCvCMOAE--4AAEI-t19syA491.pngLED驱动器由DC-DC转换器组成。

负载控制；LED专用功能，例如调光；以及任何必要的保护功能。

DC-DC 转换器提供与AC电源的安全隔离，同时将高压PFC输出转换为适合LED负载要求的DC电流。

当在大功率LED 灯具中使用多个串并联的LED串时，LED负载控制对于电流共享是必不可少的。

在某些情况下，图1所示的DC-DC和负载控制模块可以组合在一起，其中负载控制将CC-CV反馈信息提供给DC-DC转换器。

在正常操作下，LED驱动器应在CC调节下运行。

但是，有时驱动程序应以CV模式运行。

例如，如果LED灯串电压增加到超过某个额定值，则驱动器需要通过从CC模式更改为CV模式来快速响应，以保护DC-D??C转换器功率级组件。

当驱动器以CV模式工作时，应限制或折返LED电流，以为LED负载提供过流保护。