非隔離取代隔離是必然趨勢(shì)

圖5中的系統(tǒng)負(fù)載調(diào)整率為0.3%，它的實(shí)際意義是多套燈負(fù)載可以用一套電源。例如12串LED輸出是36V左右，24串輸出是72V左右，如果設(shè)計(jì)電流值相同，可以使用同一套電源，對(duì)于電源廠，在生產(chǎn)中對(duì)于備料、庫存管理有顯著價(jià)值。值得一提的是，如圖6，此系統(tǒng)在短路的時(shí)候依然實(shí)現(xiàn)了恒流，這就意味著：1. 短路保護(hù)通過最安全的方式實(shí)現(xiàn)。2. 這是真正意義的全負(fù)載恒流。

圖6：電感調(diào)整率

市面上的傳統(tǒng)芯片利用開環(huán)的控制技術(shù)——固定Toff的控制技術(shù)，電流推導(dǎo)公式如下：

平均電感電流：ILav=ILpk-(1/2)×ILr

ILpk為電感峰值電流：ILpk=Vcs/Rcs

ILr為電感紋波電流：ILr=(Vout/L)×Toff

如果采用傳統(tǒng)芯片，電感的變化會(huì)引起輸出電流的變化,然而在批量生產(chǎn)時(shí)電感的一致性很難控制。圖6顯示，采用DU8613芯片，在不同的功率電感下，仍然能保持輸出電流恒定，因此降低了電感一致性的要求，有利于電感的批量采購(gòu)，從而降低采購(gòu)成本。

圖7：效率曲線

圖8：市場(chǎng)某公司隔離3WLED驅(qū)動(dòng)方案效率曲線

圖4、5、6可以看到，由于閉環(huán)控制，在設(shè)計(jì)的正常工作范圍內(nèi)，輸出電流維持定值，單顆系統(tǒng)可以認(rèn)為是恒定的輸出電流，即線性調(diào)整率接近0，負(fù)載調(diào)整率為±0.3%。量產(chǎn)時(shí)，由于參數(shù)一致性分布，大量試產(chǎn)數(shù)據(jù)表明，恒流精度小于±2%。圖7顯示，適當(dāng)調(diào)整輸入，輸出標(biāo)稱功率3w的時(shí)候，系統(tǒng)效率可以在88%以上，即使是在全電壓輸入范圍內(nèi)效率也能達(dá)到86%以上。圖8為市場(chǎng)某隔離3W方案的效率曲線。對(duì)比表明，對(duì)于小功率LED球泡燈，非隔離從節(jié)能角度相對(duì)于隔離是一種巨大進(jìn)步，如果折算到全球球泡燈耗電，這種節(jié)能減排的效果，是相當(dāng)可觀的。

實(shí)驗(yàn)表明，DU8613采用全閉環(huán)恒流控制能夠?qū)崿F(xiàn)高精度恒流控制，應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)3W的球泡燈，總BOM成本低于1.5元。這個(gè)成績(jī)跟某些阻容降壓或者恒流二極管方案相當(dāng)，而且它的線性調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率、系統(tǒng)效率，以及沒有任何工頻紋波的輸出恒流效果，使該芯片占有有利的優(yōu)勢(shì)。并且電路板器件少焊接容易，有利于批量生產(chǎn)。由于芯片全電流反饋對(duì)外界條件的依耐性弱的特點(diǎn)，在原料采購(gòu)上既方便又可以降低成本。

5 趨勢(shì)展望

順應(yīng)市場(chǎng)的需要，降低成本、提高效率和可靠性已經(jīng)成為每個(gè)企業(yè)最求的目標(biāo)。

采用隔離反激變換器的電路比較復(fù)雜，變壓器存在較大損耗，進(jìn)而效率較低。LED本身是一種節(jié)能環(huán)保的新興替代光源，針對(duì)目前市場(chǎng)使用較多的3×1W隔離方案，是基于市場(chǎng)主流燈珠搭配而產(chǎn)生的，但是70%左右的效率令人失望，如果驅(qū)動(dòng)電源沒有足夠高的轉(zhuǎn)換效率，談何節(jié)能環(huán)保？

非隔離電路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、器件少、成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)，鑒于以上諸多優(yōu)點(diǎn)，非隔離電路將漸漸取代隔離電路在小功率LED驅(qū)動(dòng)電源的地位，成為這種驅(qū)動(dòng)電源的主流。基于上海占空比公司的DU8613的驅(qū)動(dòng)方案在保證成本足夠低的基礎(chǔ)上，帶來了恒流精度高，效率高的優(yōu)勢(shì)。筆者認(rèn)為，非隔離、小電流的特性正順應(yīng)了市場(chǎng)的需要，必然會(huì)逐步取代隔離方案。