[原创]基于RX5800低成本高效率LED日光灯驱动方案...

 

基于RX5800低成本高效率LED日光灯驱动方案

 

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。

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：

序号	元件位置	描述
1	D1	整流桥
2	R1	电阻1.5M至5.1M
3	C1	电解电容， 10Uf/400V以上
4	D2	12V稳压管
5	R2	电流设置电阻，
6	Q1	MOS管
7	U1	RX5800恒流IC

 

三、参数设置：

 

1、D1是整流桥，将AC 220V交流通过整流桥后输出DC直流。

2、C1 电容的选择

　　电路中C1是电解电容，主要是起到一个滤波作用并可以提高效率，为保证其达到更高的效率，最好选用10UF以上，因220V交流整流后是311V的直流，故电容的耐压值要400V以上。

3、电路中的MOS开关管主要是承担压降，比如电路中串75颗LED灯 珠，MOS管上所要承担的压降大概在70V左右，所以这样一来它的发热量会比较大，需加散热片进行热处理，为了减少散热量，同样也可以通过使用更大电流的MOS开关管。

4、RX5800的输出电流可以根据自己的需要通过一个电阻值来设定，设定电流公式Iout=(1.24/R2)*100

四、测试数据

 

以下是采用RX5800驱动90颗LED灯珠的日光灯管实际测试数据：

输入电压	输出电流	输出功率	效率
220VAC	18.9mA	5.4W	94%

 

五、方案优缺点对比

 

方案优点：

1. 线路简单，元件少，体积小，生产方便；

2. 保护齐全，可靠性高，稳定，使用寿命长；

3. 效率高，恒流精确，节能；

4. 无 EMI 问题；

5. 成本低，最优化的LED 配置，产品更有价格优势；

6. 真实无频闪，护眼绿色产品;

7. 支持PWM调光；容易实现遥控调光(人体传感，声音传感，光亮传感，时间感应控制等)；更灵活，更智能；

方案缺点：

1.非隔离线路；

2.PF 值無要求場合；

结论：采用RX5800的日光灯管驱动方案整体成本在2-3元，效率可以做到90%以上，适合于对成本要求比较高，不要求隔离，对PF值要求不高的场合，如果对PF值有要求可以采用填谷电路提高PF值，通过填谷电路PF可以提高到70%-90%，但成本也会随之提高。配合高压LED灯珠，该驱动方案也可以用于LED球泡灯。

该方案通常用于220V电源，灯珠数通常为85-90颗为宜。当电源电压波动或长期工作高于220V或灯珠数小于85颗时，MOS管会发热，会降低MOS管寿命。因此我们对电路进行了改进。增加了复合MOS管和功率电阻，FQS4903是一个复合MOS管。正常工作时，电流流经复合MOS管的D2，当电压波动和升高时，多余的电压和功率消耗在功率电阻上，以下是60mA带分流电阻的日光灯管的驱动方案。 1）R2，R3组成分压电路，保证G2电压低于G1电压，这样当电源电压升高时G2关断，G1始终保持导通，升高的电压及功率消耗在功率电阻上。G1点电压9.1V，G2点电压8V。 2）正常情况下，灯珠数为90颗，电源电压为220V，LED-端的电压约为5V时，D1，D2都有电流流入，大部分从D2流进；当LED-的电压升高时，从D1流进的电流增大，从D2流进的电流减小，D1+D2的总电流I不变；当LED-电压高于28V时，所有电流从D2流进。部分功耗在电阻R6上损耗，保护MOS管。 3）电流从D2完全切换到D1的电压Vt可以通过R6大小来调节，Vt=I*R6。其中I为总电流。 4）功率电阻可以用单颗R6，为了提高电阻的散热效果，可以用两颗功率电阻R6、R7并联。 该方案批量生产的成本约2元左右，含其他元件和线路板。

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