离线式LED驱动电路设计方案

离线式LED驱动电路设计方案是针对LED这一新兴的绿色光源产品提出的，它的主要特点是节能环保，因此具有广阔的市场应用前景。在当前市场上，已经存在数千款不同的LED驱动IC，而在这些驱动IC中，单芯片线路结构的应用较为普遍。单芯片线路结构的LED驱动IC主要工作在PWM（脉冲宽度调制）模式下，能够实现高效地控制LED串的恒流驱动。该设计方案能够适应从8伏到450伏的宽输入电压范围，通过外部电阻或电容设定固定频率控制外部功率MOS管，以恒流方式可靠地驱动LED串。 在设计离线式LED驱动电路时，需要考虑如何设定LED的电流。通常可以通过选择适当的限流电阻来设定LED电流。此外，该方案还支持线性调光功能以及低频可变占空比的数字脉冲（PWM）调光功能。 根据应用场合和标准的不同，离线式LED驱动电路方案可以分为三种类型，主要区别在于PWM调节方式。恒定频率和恒定关断时间是两种主要的调节方式。在恒定频率调节方式下，电感两端的电压与导通时间的乘积等于关断时间的电压与时间的乘积。而在恒定关断时间方式下，电感两端的电压与导通时间的乘积等于关断时刻电感两端的电压与时间的乘积。电感的计算公式会因调节方式的不同而有所差异，恒定频率的电感计算公式与恒定关断时间的电感计算公式不同，这反映在电感确定后的电流波形上，会有不同的响应。 在隔离与非隔离驱动方式的区分上，隔离和非隔离驱动方式主要针对交流输入的情况。非隔离方式的工作模式是在电流连续模式下，而隔离方式则是建议变压器工作在非连续方式。隔离方式的反激式电路结构中，当Q1导通时，原边绕组电流增加，副边绕组无电流，负载通过C2续流。当Q1关断时，副边绕组导通，变压器存储的能量通过副边绕组释放为负载。 电源类别分为交流和直流两大类，交流市电作为输入时，需要将电源电压整形滤波后接入直流应用电路。针对LED驱动电路设计，驱动电源的要求包含稳定、可靠、高效和通用。例如，AX2028是一款LED驱动恒流控制芯片，系统应用电压范围非常宽广，从12VDC至600VDC，占空比为0～100%，采用固定关断时间工作模式。它支持交流85V～265V输入，能够应用于非隔离和隔离的应用方案中。 AX2028的特点还包括其独特的恒流控制技术，使得LED电流在85V～265V交流输入范围内变化小于±3%。它的系统效率高于92%，非常适合应用于各种不同类型的LED灯具中，如E14、E27、PAR30、PAR38、GU10等灯杯和LED日光灯。AX2028也包含多重LED保护功能，如LED开路保护、LED短路保护、过温保护等。在系统故障出现时，电源系统会自动进入保护状态，待故障解除后，系统将重新进入正常工作模式。 在实际的应用设计中，以AX2028_TUBE_18W非隔离应用设计为例，LED光源阵列设计为24个0.06W白光LED串联、12串并联，驱动288个小功率WLED，总功率为18W。电路中采用了EMI抑制电路、整流滤波电路、填谷PFC电路和AX2028恒流系统电路，实现了驱动LED的工作。性能指标上，AX2028_TUBE_12W简化板应用方案具备宽电压AC85～265v输入，输出电流为12串12并220MA±1MA（输出电流可调），电压调整率1%，负载调整率3%，电源效率大于88%，功率因数校正（PFC）大于0.92，总谐波失真（THD）小于45%，短路保护MOS温升小于20℃。板型规格为190mm*16mm*11mm，适用于T8、T10、日光灯管，不易导致器件虚焊，贴片采用竖式排列。 根据LED灯具对驱动电源的不同需求，可以通过改变电源的输出特性设计来满足，而AX2028可应用于设计隔离与非隔离的多种LED光源灯具的驱动电源，展示出极高的通用性和灵活性。