LED灯的恒流驱动芯片简介

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1、LED 灯的恒流驱动芯片介绍/circuitmore.html1 LED 简介发光二极管（LED）是一种固态应蜕，利用半导体中的电子和空穴相结合而发出光子,每种LED所发出的颜色取决于光子的能量，而光子的能量又因其制造材料而异。同一种材料的发光波长很接近，因此每颗LED的颜色都很纯正，最常见的一般亮度的 LED多是红色和草绿色。LED晶粒尺寸小,颜色种类多，使用时排列方式又有很大的灵活性，这 是它比一般光源优越的地方；另外，LED与其他光源相比还具有较高的光效和更高的可靠性，供电的方法也比较简单。因而LED特别适合用作显示光源。例如，早期LED主要应用于各种仪表、室内音响、电器面板，或用于资讯

2、和状态显示，如股票看板、活动字幕等。随着LED亮度的逐渐增强，LED也逐渐由室内扩展到户外应用，例如户外广告、交通信号、夜景装饰照明、道路 照明等。目前，LED大多仍限于上述的特殊照明，其缺点是光束较集中，每流明的成本较高，与一般的照明要求尚有 一段距离。但世界各国特别是美国和日本都把这种固态光源看作最具有发展前景的照明光源，并为研发应用于一般照 明的白光LED而投入大量的人力和物力，努力早日使LED应用于普通照明，我国也为此制定了中长期的研发规划。与一般的半导体 PN结一样，LED的正向导通压降随导通电流的变化并不大，一般为 3. 5V左右，正向压降约有土 16. 6%的离散，如表1所示（资

3、料来源为Luxeon Star的技术数据，表2和图1也来自该公司的数据），不同颜色的 LED的导通压降也不尽相同。表1 LED的电特性（电流为350mA 结温Tj = 25 C 时）表2 LED的光特性（电流为350mA结温Tj = 2 5 C时）各种LED的发光强度随其发光颜色不同而有所差异，如表 2所列。其正向压降 VF和光强则随其电流变化而变化， 如图1所示。从图1不难看出，LED的照度随其通过的电流增加而增加，电流大，光输出及照度也大；但其压降变化并不大。所以，LED要求采用串联供电，而且是恒流的，流经管子的电流为定值，以保持稳定的光输出。作为LED的驱动芯片，要求其输出具有恒流特性，

4、对串联的LED供电。图1 LED的正向压降和照度随电流的变化曲线在了解了 LED的特点和光电参数之后，我们有选择地介绍一些恒流驱动LED芯片，本文拟介绍 ST公司的芯片Viper12/22A和我国昂宝公司的3种芯片。这类驱动芯片就其工作原理来说，大同小异，只要弄清楚一种，其他的也 不难理解。下面着重介绍一下ST公司的Viper 12 /22A芯片。2 LED恒流驱动芯片之一 ：Viper12 /22A 芯片Viper12 /22A 芯片是一种开关电源芯片，具有恒流输出特性，主要用来驱动发光二极管（LED）,或做电池充电适配器、电视机和监视器的备用电源、马达控制器的辅助电源等等。2. 1 Vip

5、er12 /22A 的特点Viper12 /22A 是一种专用的电流模式 PWM腔制器，其中含有一个高压功率MOS管，同控制器集成在同一块硅片上，可以不用外接 MOS管，共有8条引脚(功能引脚仅为4条)。内部的控制线路使芯片具有以下特点：(1)采用脉宽调制，脉宽调制的开关频率是固定的，为 60kHz;(2)VDD脚电压范围很宽，为938V,能够适应辅助电源的变化，这一点特别适合于充电器的应用(在充电时，电池电压逐渐上升，辅助电源电压也随之变化)；(3)在轻负载下(MOS管漏极电流只有最大极限值IDlim的12%时，例如几十毫安)电路进入自动突发模式(Automatic burst mode ,

6、此时，为适应电路调整的要求，MOS管开通时间会变得很短，以致要丢失几个开关周期才出现脉冲，故称为突发模式)；而在过压时，则工作在打嗝模式(Hiccup mode);(4)采用电流模式控制的脉宽调制；(5)VDD有欠电压封锁功能、且有回差 ；(6)有过温、过流、过压保护功能，并能自动再启动；(7)驱动能力：在输入为195265VAC下，SO -8封装的IC 为8W DIP 8 封装的为13W;在输入为85 265VAC下，SO 8 封装的IC为5W/ DIP 8 封装的为8W用VipeN2A 或Viper22A 驱动LED时，根据LED的功率大小，所能驱动的 LED数量如表3所列。表3 Vipe

7、r12A 和Viper22A 所能驱动的 LED数量由于每个管子的导通压降 3. 5V , Viper12A和Viper22A的输出电压根据所驱动的LED数量，可能从最低的3. 5V到 14V。2. 2 Viper12 /22A的方框图Viper12 /22A的方框图如图2所示。Viper12 /22A对外部的功能引脚为 4条：即VDD SOURCE0M极)、DRAIN(漏 极)、FB。图2 Vipeh2 /22A的方框图(1)VDD( 4脚):IC控制线路的电源，在 IC内部，由一个有回差的比较器来监控VDD电压。比较器有2个阈值：VDDon(典型值为14. 5V),在此电压下器件开始开关振

8、荡，并关断启动电流源 ；VDDoff(典型值为8V),在此电 压下器件中断开关振荡，并接通启动电流源。(2) SOURCE (源极1、2脚)：功率MOS管的源极，电路的接地点。(3)DRAIN(漏极5、6、7、8脚)：功率MOS管的漏极，内部的高压电流源也连到此脚，在启动时，该电流源对VDD脚的外接电容充电。(4) FB(3 脚)：反馈输入，其电压范围为 01V。通过反馈改变流入 FB脚的电流及电压，来调整MOSf的漏极电流及出电流。当 FB脚电压为0时，漏极电流最大，并被限定为最大值 IDlim 。2. 3 用Vipeh2A 组成的LED恒流驱动器电路用VipeN2A 组成的LED恒流驱动器

9、电路如图3所示。电路的输出电流为 0. 35A ,输出电压为13. 514V。图3 Viper12A 恒流驱动LED的电路2. 3. 1电路的工作分析电路各部分的功能如下：交流电压经过防浪涌电流的 tfLR1后，由整流桥整流,电容C1滤波，作为Vipen2A的MOS管的漏极直流电源， 降压变压器原边绕组是MOS管的交流负载，变压器降压副边绕组的电压，通过二极管VD雄流，C雅波，输出直流电压，加到 端子1、2,用来驱动LED发光。LED的电流由IC Viper12A 控制器控制，保持为恒定值。变压器的辅助绕组经 VD灌流、C砒波为IC提供电源VDD为满足电磁兼容(EMC)要求，采用的滤波电路由

10、共模电感L1及电容C1、C2勾成；电阻R级电容C3是变压器原边 的缓冲网络(也称阻尼网络)，用以消除变压器原边绕组在开关过程中出现的过电压，以保护MOS管。电容C地是EMC滤波电容，接在输入地及输出地之间，以减少对外电路的电磁干扰。控制电流的恒流过程如下：LED的电流由电阻 R6佥测，经R10加到双运放TMS103中一个运放的反相端 V2 ,其同相端 V2 +则由基准电压 VRE吩压后提供。加到 LED的输出电压则由电阻 R15 R1阴压加到TMS103的另一个运放的反相端 V1 ,其同相端 V1 +则直接由基准电压 VREF供。2个运放的输出相“或”后，加到光耦器件H11A817A的发光二极

11、管的下端,作为反馈输入，由它控制光耦器件的电流，进而控制流入Viper12 /22A 的FB端的电流，借以调整IC的输出脉冲宽度，改变MOS管的漏极电流，从而使Viper12A的驱动具有恒流输出的特性。有关反馈脚FB如何控制器件的工作， 我们下面将专门加以介绍。2. 3. 2 FB脚对功率MOS管漏极电流的恒流控制作用与普通受输入电压控制的PWM同，FB是受输入电流控制的，如图4所示的那样。图4是图3的一部分，图中还画出了 VipeN2A内部的有关部分，以便于说明FB脚的控制作用。由MOS管流出的监测电流IS,其大小与MOS管的主电流ID成正比。电流IS与由FB脚送来的反馈电流IFB相叠 加，

12、由于MOS管在脉冲控制下流过变压器原边的电流是一个线性上升的电流，所以IS也是一个线性上升的电流，当上升到其峰值，且在IC内部电阻R2产生的电压和比较器的基准电压0. 23V相等时，MOS管关断，电流不再增加。此时有：由此得：由于MOS管的漏极电流峰值IDP与IS成正比，而IS又受IFB控制，所以漏极电流峰值：式(2)表明：IS受IFB控制，IFB越大，则IS越小，MOS管的漏极电流峰值IDP亦越小；反之亦然。当VFB = 0时，电流自FB脚流出，IFB = 0. 23V/R1, MOS管的漏极电流峰值IDP最大，其最大极限值：图4 FB脚的电流控制示意图在实际应用中，FB脚是连到光耦器件的，

13、如图4所示，不可能短路到地，漏极电流达不到式(3 )所表示的最大值。但是，当光耦关断时(启动或短路)，电容C6k的电压将非常接近于 0V。此时，漏极电流峰值 IDP接近其最大极限值 IDlim。上述FB脚的电流IFB控制VFB进而控制 MOS管的最大漏极电流峰值的图解示于图 5中。由图5可知，IFB 愈大，则IDP愈小；反之，IFB愈小，则IDP愈大。当IFB为负值且VFB为0时，漏极电流峰值IDP为最大，并以IDlim 表木之。如果输出端由于某种原因使LED的电流减少，则送到双运放TSM103的一个运放的反相端 V2 的输入电压降低，运放的输出将变高，光耦器件的发光二极管下端电位提高，使流过

14、光耦器件的电流减少，进而使IFB电流减小，通过FB脚的控制作用，外接 MOS管的漏极电流峰值IDP增加，结果流过 LED的电流上升，进而保持其电流为恒定的。反 之，如LED的电流由于某种原因有所增加，则由于 FB脚的控制作用，外接 MOS管的漏极电流峰值IDP减少，也能使 流过LED的电流保持恒定。图5 FB脚电流IFB对MOS管漏极电流峰值IDP的控制通过改变图3中LED的检测电阻R6的阻值，例如减少为其原来的一半，即 R6 = 0. 25 则VipeN2A恒流值可 以提高为700mA;如R6的阻值减少为原来的1/3,即R6 = 0.167 Q ,则Viper12A 恒流值可以提高为1.05

15、A。以上2种 情况分别可以用来驱动 3W( Io= 700mA) 和5W( Io = 1.05A) 的LED=2. 3. 3电路中变压器的设计在恒流输出的电源中，变压器的设计是很关键的。因为 IC器件可能驱动14个LEQ输出电压可能在3. 5 14V之间变化，输出电压反射到原边， 从而改变控制电路IC的电源电压 VDD以及MOS管的漏源电压 Vds。在设计变压 器时必须考虑到以下3点：(1) VDD在低电压时为9V,在过电压时，最多为 38V;(2) Viper12A的功率为8W;Viper22A 的功率为12W;(3)反射到MOS管的漏源电压等于(NP /NS) Vo，加上输入直流电压后，必

16、须低于730V。变压器的原边与副边的匝比应根据外接LED数目为最大时设计，当外接 LED减少时，变压器的反射电压亦随之减少。如按1个LED进行设计，则当LED增加为4个时，变压器的反射电压将增加4倍，就有可能超过 Viper耐压的额定值。副边绕组与VDD#助绕组的匝比则应根据 1个LED时、VDD的最低电压为9V来设计。当LED增加为4个时，VDD 亦将按比例增加。根据以上原则设计的变压器参数如下：原边电感为3. 25mH, 土 10% ;原边漏电感的典型值为 39. 9科H;原边绕组与副边绕组之比为1： 0.117(180 圈： 21圈)；原边绕组与 VD限组之比为1 ： 0. 283(18

17、0 圈：51圈)。当VipeN2A /22A 导通时，变压器的原边绕组储存磁能；而当Vipeh2A /22A 截止时，能量将转移到副边绕组和VD喊组中，为Viper12A /22A 提供偏压，并为驱动 LED灯提供能量。图3电路的缺点是：电路比较复杂，需要另加光耦和运放，成本也较高。优点是不用外接MOS管，占面积小。2. 4 用Viper22A 组成的LED恒流驱动器电路Viper22A的功率稍大，其驱动 LED的电路与图3相似，如图6所示。这里对电路的工作亦不再过多说明(在变压器原边绕组加二极管及 稳压二极管 是为了限制在开关过程中出现的反峰电压)，读者参照图3,不难了解每个元件的作用。3.

18、 5 用Viper22A 组成的非隔离型 LED驱动电路上述LED供电电路，其输入的中线和输出的地线并没有接在一起，它们是不共地的，通常叫作隔离型电源(Isolated power supply) 。 LED也可以采用输入、输出共地的非隔离电源 (Nonisolated powersupply) 供电。其形 式如图7所示。在这个电路中，输入电压经半波整流、EMI滤波电路将直流电压加到 Viper22A的DRAIN脚，而由其源极输出经L2、C轴波后的直流电压为 LED供电。同时，输出电压还经二极管 VD劲口到VDD端为IC供电。电路中输 入电压的中线和输出地接在一起，所以它是一种非隔离电源。由于

19、输入电压降压后直接输出去驱动LED管，故又称为降压型电路。此电路比较简单，成本较低。稍微改变一下元件参数，可以得到不同的输出电压和电流。它适用于驱动小型的 LED显示器、继电器、AC开关等。图6用Viper22A 组成的恒流LED驱动器电路图7输出为12V、350mA的非隔离型电路Viper22A 的输出为12M 350mA或16V、350mA Viper12A 的输出为12V、200mA或16V、200mA同样的电路还可 以输出1035V的电压。在了解了 LED的驱动芯片工作原理之后， 下面再介绍我国上海昂宝公司生产的 LED驱动芯片，它适用于90264V 的全电压范围，按功率范围分成3个系

20、列，即功率 15W 1040W和40W3档。其中 15W的采用OB253X芯片；10 40W采用SN0犯片； 40W的有2种方案，可以采用OB2203+OB6563相当于ST公司的L6563 )，也可以只采用 OB6663 1块芯片。下面对3种芯片分别进行介绍。3 LED 恒流驱动芯片之二：原边控制的PWM$制器OB2532OB2532是一种高性能的脱机 PWM控制器，输出功率低于15W/可以用作低功率的 AC /DC充电器和适配器，如手 机、数码相机的充电器，PC机和电视的辅助电源。采用 SOT23- 6封装，有6条引脚。由于反馈控制来自原边，不存在隔离问题，因而无需像 Viper12A /

21、22A那样，要用到光耦和稳压器TL431(在图3 中使用了光耦 H11AB17A及双运放和基准电压 TSM103 ,线路连接比较简单。4. 1驱动电路的特点5. )全电压范围内有土 5%的恒流调整精度，输出电流可以调节，可以设定输出功率；6. )在原边控制下的副边恒流控制 ；(3)自适应的峰值电流控制；(4)内部有对原边绕组的电感补偿 ；(5)可以对恒流及恒压值进行调整 ；(6)电源接通时有软启动功能；(7)电流检测有前沿消隐功能 (LEB),无需外接滤波电路；(8)能逐周对电流进行限制；(9)VDD有欠电压封锁功能，且有回差。OB2532同Vipeh2A /22A 一样，也具有恒压（CV）及

22、恒流（CC）输出特性，其特性可以用图 8的矩形曲线表示。图8 OB2532的输出矩形特性在恒流（CC）控制下，输出功率可以通过CS脚外接电阻RS（也是MOS管的源极电阻）来调节；在恒压（CV）控制下，为达到高效和提高性能的目的，可以有多种工作模式。此外，由于内部有1个对电缆压降进行补偿的线路,可以使负载具有很好的调整特性。器件在恒流模式及大负载下，工作于脉频调制（PFM）方式，而在轻负载/中等负载下，则降低频率，并工作于脉宽调制（PWM）方式。3 . 2 OB2532 的引脚符号及功能它共有6条引脚，其名称及功能如下：（1）GND地;（2） GATE为图腾柱输出，用来驱动外接的MOS管;（3）

23、CS电流监测车入端，连到 MOS管源极的检测电阻上；（4） INV误差 放大器EA的反相输入端，由变压器辅助绕组送来的反馈电压经电阻分压加于此端，它反映输出电压的大小，PWM占空比取决于误差放大器 EA的输出及3脚的电流监测信号；（5） COM EA放大器的补偿端，接补偿电容，以使恒压输出保持稳定；（6）VDDIC的电源。4 . 3 OB2532 的典型应用电路OB2532的典型应用电路如图9所示。输入交流电压经桥式整流、L1、C1、C磁波，直流电压加到变压器的原边，再接到MOS管的漏极，变压器的辅助绕组N2g VD5B流、C魏波为IC提供电源（开始是由高压经电阻 R1、R2条压提供），同时N

24、2为反相端INV提供反馈电压。MOS管的源极电阻RS的检测电流信号加于 CS脚，在这2种信号控制下 对输入到MOSf的栅极驱动信号的脉冲宽度进行调整，以达到恒流的目的。变压器的原边接有缓冲网络（或称阻尼网络），它是由VD6 RS C5a成的，接入 VD时以使反峰电压通过 二极管及电阻R销耗其能量，降低反峰电压，以免 立 天过程中在原边绕组 Nth出现的过高电压损坏功率 MOS管。图9 OB2532的典型应用电路变压器的次级绕组的降压电压，经二极管VD鹰流、C轴波，去驱动 发光二极管LED这个电路的优点是原边反馈控制，不用加光耦和稳压源TL431,比较简单，但需另接 MOS管。可以驱动10只LE

25、D,其效率及输出电流如表 3和表4所列。表3 OB2532典型应用电路的效率单位 ：%表4 OB2532典型应用电路输出电流精度单位：mA5 LED恒流驱动芯片之三：OB2535/6 /8 系列昂宝公司还推出一种类似Viper12A /22A 的产品，内置 MOS管，但仍然采用原边控制方案，不用光耦和 TL431,空间紧凑，适用于单电压输入系统，可以驱动15W以下的LED其具体的应用电路如图10所示。有关这个电路各个元件的说明不再给出，它同图 9基本上是相同的，读者不难弄1 #楚各个元件的作用。图 9和图10最大的区别，不过是原来 外接的MOS管换成内置的罢了。6 LED恒流驱动芯片之四：高功

26、率因数的PWMSN03SN03也是昂宝公司的产品，它是一种高功率因数的PWMS制器，特别适用于照明领域，如用来驱动 LED灯。5. 1 SN03 的特点(1) SN03基本上是一个功率因数校正电路，和功率因数校正器L6561、L6562 一样，内部含有如模拟乘法器、零电流检测器(ZCD)、带有前沿消隐(LEB)的电流检测比较器、用来驱动功率 MOS管的图腾柱输出等，也采用临界导通 模式功率因数校正原理；(2)有很强的保护功能，如短路保护及过压保护，欠电压封锁，逐周电流限制，栅极驱动输出在内部有箝位，可 以保护外接的MOS管等；(3)VCC的电源电压范围很宽，在 9. 528V的范围内都可工作；

27、(4)无音频干扰；(5)用于驱动LED时，待机功耗低于 0. 5W,且PF 0. 95 。SN03有8条引脚，引脚名称与 L6561基本一样，只是1脚的名称由INV改为FB,其他各脚名称都一样，功能也 不变。图10 OB2535 /6 /8 系列的应用电路5 . 2 用SN03驱动LED的实用电路将SN03芯片用于驱动LED的方法其实很简单，不过将原来的升压电感做成变压器，利用副边的降压绕组的输出 电压经整流、稳压、滤波去驱动LED,如图11所示。副边的输出电压和电流通过光耦和TL431,反馈到SN03的FB脚，作为控制信号，改变脉冲宽度 (PWM),控制输出电压和电流，从而达到输出电流恒流的

28、目的。图11用SN03驱动LED的电路电路的各部分元件作用如下 ：(1)输入交流电压经桥式整流电容 C1滤波，接变压器原边 N1,然后与MOS管的漏极相接，这与前面图 9、图10是 一样的。电容C4电阻R7、二极管VD犯阻尼(缓冲)的作用，消除开关过程中 N1绕组上过高的电压，以免损坏MOS管。 辅助绕组N2经VD傕流、C眺波为SN03提供电源，同时经电阻 R眼ZCD脚，送去零电流检测信号。 MOS管源极电阻 R10的电流信号送 CS脚。这些连接方法和所起的作用与图 9、图10一样，触类旁通，读者不难理解。(2)输出LED灯电流及输出电压的反馈是通过光耦及TL431进行的，为了说明它的工作原理

29、，这里先介绍可调稳压器TL431的符号及使用方法。TL431有2种封装形式，一种是三脚直插式塑封， 另一种是双列直插式塑封。 三脚直插式的引脚排列如图 12( a)所 示，其使用连线如图12( b)所示。它像一个稳压值可调的 稳压二极管，通过调节电阻 R1与R2的比值，可以调节输出 的稳定电压 VO = (1 +R1 /R2) VREF ,其中 VREF为2. 5V 。如果R1 = 0 ,即将1、3脚短接在一起，则输出电压就是固定的VREF直。输出电流在图11的电阻R16T生压降，输出电压则通过R9 R11改变左边TL431的输出电压，两者都会使光耦的二极管电流发生改变，从而影响光耦三极管的电

30、流,即改变反馈到 FB脚的电流，最终改变栅极驱动输出的脉冲宽度，达到输出恒流的目的。用SN03芯片驱动LED发光，可以输出1040W功率，适合作台灯、住宅照明、花园照明等。图12 TL431的引脚排列及使用6 LED恒流驱动芯片之五：准谐振回扫式 PWM$制器OB2203准谐振PWM$制器OB2203是昂宝公司推出的另一种驱动LED芯片，输出功率较大。在正常的负载情况下，它工作于准谐振模式，为了满足CISPR -22关于电磁兼容(EMC的要求，其起始频率为150kHz,而其最大开关频率则由IC内部限定为130kHz。为了提高转换效率，在轻负载情况下，它工作于脉冲频率调制方式(PFM),而当负载

31、很小时，则工作于突发模式(Burst Mode),以减少开关损耗，这样，它的待机损耗很小， 而转换效率很高。IC内部有一个P沟 道MOS管，它可以根据负载，情况，自动地将PFC级的电源关断或接通(在方框图中该PMOS1连到VCC与PFCVC间，控制它们的通断)，使功率因数校正电路工作或不工作。OB2203具有很强的保护功能，如逐周电流限制 (过流彳护OCP卜输出过压保护、VCCC电压圭搦t VCCf位、栅 极驱动箝位、过载保护、芯片过热关断 (当芯片温度达到140。C时)、软启动以及最大开通时间限制 (21 s)等。最 大的输出源电流和灌电流可达土 1A。OB2203的用途有：电源适配器，液晶

32、(LCD)监视器、电视机、个人电脑、机顶盒的电源，驱动 LED等。6. 1 OB2203 的引脚名称及功能OB2203共有8条引脚，各个引脚名称及功能如下：(1) SS多功能脚，在 SS与GND脚间连接电容，可以设定软启动功能；另一个功能是如将 SS脚电压拉高到3. 8V以上，可以作为锁存器的外部触发信号，将IC关断。(2) FB反馈输入脚，由输入此脚的电平及3脚的电流检测电平可确定PWM勺占空比。根据此脚的电平，决定IC在以下3种模式中工作在哪一种模式 ：准谐振(QR)、脉频调制(PFM)、突发(BM)模式。(3)CS电流检测输入。(4)GND内部线路的地。(5) GATE图腾柱栅极驱动输出

33、，用来驱动MOS管。(6)VCCIC芯片电源。PFCVCC 此脚通过低阻抗的开关 (PMOS管)直接连到VCC在待机和启动时，开关断开， PFCVC爱关闭 的，一旦副绕组稳定后，PFCVCCf VCC相连，为PFC提供电源。在有故障、无负载或轻负载时， 开关断开，PFCVCC 关闭的。在PFCVC供闭时，PFC部分不工作。(8)DEM变压器磁芯去磁的检测端，它也用作过电压保护 (OVP)的输出。6. 2 OB2203 的工作说明与普通固定开关频率的硬开关变换器相比，OB2203准谐振回扫式变换器的特点是低电磁干扰(EMI)和高转换效率，有很好的保护功能，节能高效，很适合作脱机回扫式变换器使用。

34、下面对它的特点及工作作一些说明。6. 2.1启动电流小OB2203通电后，VCCM以很快上升到开启阈值，即便采用高阻值的启动电阻，也能保证 IC可靠地启动，又能减 少功耗。例如可采用 2MQ、1/8W 电阻和VCCfe容，就可以启动IC。6. 2. 2 工作电流很小OB2203的工作电流很小，只有3mA而在无负载或轻负载下，又能工作于扩展的突发模式 (Extended Burst Mode),所以它的效率是很高的，可达 88%左右。6. 2. 3 多种工作模式OB2203的工作模式有3种，根据FB脚的电压VFB而改变，如图13所示。因为电压VFB反映了线电压和负载变化 的情况。(1)在正常的工

35、作情况下(VFB Vth2)。IC工作于准谐振状态(QR频率随线电压和负载情况而变，当达到限定的 130kHz频率时，系统工作于断续导通 模式(DCM)。应当优化系统的设计，使得在全电压范围和满负载的情况下，电路可以工作在指定的频率范围内。图13 OB2203的3种工作模式与FB脚电压的关系(2)在轻负载情况下(Vth1 VFB Vth2)此时，系统工作于脉冲频率调制(PFM)模式，以提高IC的功率转换效率。在 PFM模式，开关周期的开通时间是固定的，并根据负载情况调整其工作频率。一般，在回扫式变换器中，负载减少导致FB脚电压下降，控制器监控FB脚的电压，改变系统的频率。但在PFM模式下，仍保

36、留其波谷开关特性(Valley switching characteristic),即在负载减轻时，系统自动地跳过一些波谷，从而降低其开关频率。在这样的情况下，自动地实现频率的匀滑下降，以 达到很高的功率转换效率。(3)在零负载及很轻负载情况下 (VFB Vth1)在这种情况下，系统工作于“扩展的突发模式”，此时，FB的电压低于突发模式的阈值电平Vth1,只在VCC电压低于某一预定电平或 FB脚输入为有效电平时，栅极驱动才有输出，使 MOS管导通，其它情况下，驱动输出为低电 平，以减少MOS管的开关损耗，并最大限度地降低待机功耗。在“扩展的突发模式”下，开关频率降为固定的22kHz,以消除可能

37、存在的音频噪声。6. 3 OB2203 的典型应用电路OB2203的典型应用电路如图14所示。图14用OB6563 + OB2203 组成的40W以上的LED驱动电路这个电路的前面部分是用 OB 6 5 6 3 ( 相当于L6563)提高功率因数，输出稳定的 直流电源，为OB2203提供直 流电压，与一般的功率因数校正电路的工作原理一样，不再赘述。后面部分是由OB2203I供恒流来驱动 LED,反馈控制来自副边绕组电压的整流输出通过光耦和TL431,去控制FB脚的电流，保证输出恒压恒流。电路的工作原理和前面的Vipeh2A /22A 差不多，读者也不难理解。这个电路的性能指标如下：(1) 输出

38、功率 90W/ 19V /4. 73A;(2)待机功耗在264VAC下为0. 28W;(3)平均效率 88. 3% (90260VAC);(4)轻载时，关闭PFC部分以节省待机功耗；5) ) PF 值为 0. 984(230VAC 满载时);(6)输出稳定，OVP 小(A VOVP /VOVP、于 5% )。6) 4 采用OB6663来驱动40W以上的LED昂宝公司还生产另一种芯片OB6663它实际上是将 OB6563和OB2203合二为一,做成一块芯片，这样连线更简单，占用面积更少，使用起来更方便。电路的具体形式如图15所示，从原理上讲它和图14毫无二致，性能上也无差别。有关它的说明，不再赘述。图15用OB6663驱动40W以上的LED灯7结束语本文主要讨论了交流电驱动的大功率白光LED用芯片和实用电路。目前LED大量在移动电话、数码相机、个人数字助理、便携式媒体播放器等装置中作为小尺寸LCD显示屏的背光照明先返使用，取代不够环保的 CCFL,由于在这类装置中一般都使用可充电 电池提供的低压电源供电,该类LED光源所用的芯片及其实用电路与本文介绍的完全不同，属于另一范畴，在这里未能涉及，准备在另一篇文章中专门加以介绍。