低成本高PF值的線性恒流日光燈解決方案

一、   RX5800簡介

LED照明以其節(jié)能環(huán)保、高效長壽、安全無毒害等諸多優(yōu)點而備受關(guān)注，被稱為引導未來照明發(fā)展方向的第四代照明技術(shù)。受能源危機影響和環(huán)保要求提高，包括我國在內(nèi)的世界上許多國家紛紛推出了淘汰白熾燈的路線圖。隨著LED光效的提高和成本的下降，LED照明進入通用照明領(lǐng)域已指日可待。LED照明要進入通用照明領(lǐng)域必須解決價格和性能的問題。

廣州潤芯專業(yè)從事集成電路設(shè)計制造行業(yè)，針對LED照明專門開發(fā)了RX58-X系列LED線性恒流驅(qū)動IC，線性恒流驅(qū)動IC性能穩(wěn)定、電路簡單，成本低、應用靈活。RX5800是最新推出的一款線性LED恒流驅(qū)動IC ，RX5800工作電壓范圍為4.5－17V，封裝有SOT23-5，SOT89-5兩種，輸出電流分別高達60mA和180mA。RX5800支持PWM調(diào)光，內(nèi)建溫度感應器與過熱保護功能。具體參數(shù)請參考RX5800的datasheet.

二、高PF值日光燈管驅(qū)動方案

在一般的局域線性恒流芯片的LED驅(qū)動方案里，交流電經(jīng)過橋式電路整流后，電壓波形是半個正弦波，在低電壓時LED是不能啟動，雖然電壓升高到一定程度時，它可以恒流，這時候電流的波形接近一個矩形波，所以它的PF值也不能令人滿意，因為只有當電流波形和電壓波形一樣時，PF值才能等于1。對此，廣州潤芯開一個基于RX5800的低成本高PF值的線性恒流方案，通過調(diào)整輸入電流，讓它用梯形來接近正弦波形，其PF值有0.98以上，效率也能達到90%以，其是電路原理圖如下：

                 圖1 基于RX5800的高PF值方案原理圖

三、參數(shù)設(shè)置

1.本方案負載，由DS1、DS2和DS3三串LED串聯(lián)組成。DS1、DS2、DS3分別由N1、N2、N3顆數(shù)的LED燈珠串聯(lián)組成，具體顆數(shù)由實際的交流電壓范圍決定。例如，當采用220V交流電時，建議DS1的LED燈珠串聯(lián)數(shù)量N1為30至50之間，DS2的LED燈珠串聯(lián)數(shù)量N2為20至30之間，DS3的LED燈珠串聯(lián)數(shù)量N3為20至30之間。不同的燈珠數(shù)量，會帶來小幅度的效率和PF值差異。DS1的正極連接于整流電路輸出端的正端，DS1最后一顆LED的負極接Q1的漏極，DS2最后一顆LED的負極接Q2的漏極，DS3最后一顆LED的負極接Q3的漏極。 

2.壓敏電阻R5用來防浪涌，在市電中一般取值471.

3.輸出電流大小由R6、R7和R8控制，把R6、R7和R8看作一個整體Rext.測輸出電流大小IOUT＝(1.24/Rext)*100.

4.工作原理，輸入為220V交流電時，整流后電壓上升到一定值，Q1，Q2和Q3都導通，第一串LED開始導通，但電流只通過Q1流到恒流芯片；當電壓再升到一定值時，第二串LED和第一LED串聯(lián)導通，Q7導通，此時電流增大，Q1截止，電流只通過Q2流到恒流芯片；當電壓再升到一定值時，第三串，第二串和第一串LED串聯(lián)導通，Q4導通，此時電流再次增大，Q1和Q2都截止，電流只通過Q3流到恒流芯片。這樣，電流就能形成梯形，關(guān)閉Q1和Q2，減少了損耗，提高了效率。

5.為了防止開關(guān)過沖時電壓超過芯片耐壓的額定值，在VDD端加了個4.7UF的電容C2，R15，R16可減小芯片的損耗。

三，為了節(jié)省元件，三極管和MOS管可用集成元件代替，其原理圖如下：

其中，Q1,Q2雙三極管，可選用MBT3904DW1Y1，Q3是雙MOS管可選用FQ4903。

四、測試效果圖

                    圖2 效果測試圖

五、測試結(jié)果