LED球泡灯驱动分析

根据电压的变化对电流稍作调整，使得整灯的功率维持不变，灯具的寿命充分得到保证，而且灯具亮度变化也不会超过10%，肉眼几乎无法辨别。由于其成本相对阻容方案要高，而且设计电路要求较高，通用性小，故而在市面上的球泡灯应用中较为少见。

5.恒流芯片buck（NPFC）

　　图5.1

　　如图5.1：降压型恒流驱动，采用一个桥堆，将50Hz的正弦波交流电变化为100Hz的半正弦波脉动直流电，通过桥堆后的电解电容将脉动电压变换为振幅较小的直流电压。通过采样电阻来高频驱动恒流芯片内部的MOS，达到控制电流的目的，电流值不受输入电压波动而影响，恒流芯片的内部MOS的开关频率通常在几十至几百赫兹。

　　当桥堆后的电解电容足够大时，只需保证输出端LED模块的工作电压小于电解电容输出端波谷的电压值时，可以完全消除100Hz的频闪；而芯片内部的高频开关由于其频率较高，外加LED模块并联的滤波电容及电感，使得频闪效应得到解决。当然，如果桥堆后面的电容较小时，LED的工作电压大于电容后端输出电压，则100Hz频闪依旧存在，其振幅与LED模块的工作电压和电容后端输出电压的波谷的差值有关，差值越大，振幅越大，频闪效果越明显。

　　由于大电容及后端开频的存在，该电路功率因数往往只有0.5左右，但是因为其结构简单，效率高达90%以上，恒流精度更是在5%甚至3%以内，负载调整率也较高，因此大部分追求品质的LED球泡灯生产商选用改方案。

　　也有不少商家为了节约恒流芯片的成本，在恒流芯片处通过采用被动元器件（二极管，三极管，MOS）来控制恒流，通常这样的方案在恒流精度以及开路保护，短路保护方面做得就不够好。

6.恒流芯片buck（填谷）

　　图6.1

　　如图6.1：由于降压型恒流驱动广受好评，但是收到超过5W的照明灯具及光源的功率因数要求>0.7这个规范的约束，技术人员在降压型恒流驱动的整流桥和整流电容之间设计了由3个二极管2个电容组成的3D2C式填谷电路，通过2个电容串联方式充电及并联方式放电的形式，提升功率因数，功率因数可提升至0.8~0.9，使得降压型恒流驱动也满足LED球泡灯在功率因数方面的要求。当然成本会有一定程度的提升，电源体积也会相应变大。

7.恒流芯片buck（APFC）

　　图7.1

　　如图7.1：APFC恒流驱动，通过芯片上检测输入电压波形的引脚（此处是LN）控制输出电流的波形，使其接近半正弦波，即当输入电压过零点时，MOS关断，使输入电流也变零，从而使得电流的包络波形接近半正弦波，从而提升功率因数，功率因数通常可达0.95及以上；在输入电压不处于过零状态下，恒流芯片根据FB引脚出的反馈电压进行高频开关动作，控制输出电流，达到恒流的目的。

　　由于其输入电流呈现半正弦波，导致其输出电流也有100Hz的波动，当然其振幅由于输出端滤波电容及电感的存在，会小很多，但是存在100Hz的频闪是不争的实事；当然适当的加大滤波电容会使得输出电流纹波变小，改善频闪效果。

二、隔离驱动

　　隔离驱动（isolated power）是指在输入端和负载端之间通过隔离变压器进行电气隔离，使输出端无法直接接触高压。因此触摸负载就没有触电的危险，隔离驱动的优点是安全。

　　当隔离驱动应用于球泡灯时，其外壳可通过金属、塑料、导热塑料、塑包铝等多种形式来实现。我们所要克服的就是隔离驱动所带来的体积大，效率较低，成本较高等缺点。

　　因此在整个LED球泡灯市场上，隔离电源使用的较少。

　　也有不少生产商对隔离驱动理解的不够透彻，以为使用了隔离变压器将输入与输出分隔开就可以了，而忽略了爬电距离及电气间隙等，这样的方案完全不能算作隔离驱动。

1.单级恒流（NPFC）

　　图8.1

　　LED球泡灯上应用的隔离单级恒流驱动，简单的说，与非隔离降压型恒流驱动主要差异体现在能量依靠隔离变压器，在原边将电能转换为磁，又在副边将磁再次转化为电能，在提升安全性的同时，转化效率降低了。其效率通常只有80%~85%。

　　该驱动方式的功率因数由于没有进行校正，大约为0.5，当然也可以在桥堆后面设计3D2C的填谷电路，将功率因数提升至0.8~0.9。

2.单级恒流（APFC）

　　图9.1

　　LED球泡灯上应用的隔离APFC单级恒流驱动，与非隔离APFC恒流驱动主要差异也是体现在能量依靠隔离变压器，在原边将电能转换为磁，又在副边将磁再次转化为电能，在提升安全性的同时，转化效率降低了，其效率通常只有80%~85%。同样不可避免的产生100Hz的频闪，其频闪深度可通过输出端的滤波电容控制。

3.二级恒流（PFC）

　　图10.1

　　二级恒流隔离驱动，在变压器原边通过APFC芯片U1将驱动的功率因数提高，然后通过变压器将电能传递到副边，副边的恒流芯片U2将输出电流变化为恒流电流，其芯片工作频率大多处于几十K到几百K赫兹的范围。

　　该方式驱动，功率因数一般都在0.95以上，而且无100Hz的频闪。但是由于其线路复杂，成本较高，效率通常也只有80%~85%。

　　几乎没有球泡灯驱动应用到这种驱动方式。