基于RX5800低成本高效率LED日光灯/面板灯驱动方案
基于RX5800低成本高效率LED日光灯/面板灯驱动方案 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：
图1 基于RX5800低成本高效率日光灯管方案原理图
RX5800 SOT23封装工作电流超过50mA时，建议增加一个电阻R3用来分担芯片的功耗，其原理图如下：
图2 增加分担功耗电阻的电路图 该方案的LED灯珠数对日光灯管的性能有很大的影响，灯珠数过少电源的效率会比较低,同时MOS管发热严重会影响灯管的寿命，灯珠数过多时当灯珠VF值的总和超过整流滤波之后的电压时，电流会达不到预期要求，灯管亮度不够。通常我们建议LED灯珠数最好是灯珠的VF值总和、接近并略低于整流滤波C1之后的电压平均值，这样灯管的效率最高，同时MOS管也不会过热。LED灯珠数最大值与滤波电容和工作电流及灯珠VF值有关，为此我们对常用的日光灯管灯珠3528和3014以及在不同电容和工作电流情况下最大串接LED灯珠数进行了测试，详细数据见下表：
电流值 LED灯珠数 负载
10uF 22uF 33uF
21mA 90 93 95 3528一串一并
31mA 86 88 90
40mA 86 88 88 3528两串两并
60mA 79 79
30mA 97 101 103 3014一串一并
60mA 86 89 3014两串两并
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，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。 10、对于电压波动和电压升高也可以采用降电流的方法解决，但是电压升高时，灯的亮度会有所降低，原理图如下：
1）R6，R5，D3组成个限流电路。当有电流从D3流进时，总电流会减小2）当LED-的电压到达36V时，总电流I就开始减小，随着LED-的电压越大，I就越小。Q1的损耗就减小。3）C3滤波电容，取10uF以上.流过D3的电流就比较平稳。4）此参数，不加限流电路时，I＝54mA.加上限流电路，当LED-=45V时，I＝26mA.5）调节R5,R6的大小可以调节电流变小的临界点。Vt＝（R6+R5）*1.85/R6. 测试数据 以下是采用RX5800驱动85颗LED灯珠的日光灯管实际测试数据：
输入电压 输入电流 输出电压 输入电流 效率
217.3V 27.1mA 271.1V 21.4mA 96.6%
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。
图1 基于RX5800低成本高效率日光灯管方案原理图RX5800 SOT23封装工作电流超过50mA时，建议增加一个电阻R3用来分担芯片的功耗，其原理图如下：
图2 增加分担功耗电阻的电路图 该方案的LED灯珠数对日光灯管的性能有很大的影响，灯珠数过少电源的效率会比较低,同时MOS管发热严重会影响灯管的寿命，灯珠数过多时当灯珠VF值的总和超过整流滤波之后的电压时，电流会达不到预期要求，灯管亮度不够。通常我们建议LED灯珠数最好是灯珠的VF值总和、接近并略低于整流滤波C1之后的电压平均值，这样灯管的效率最高，同时MOS管也不会过热。LED灯珠数最大值与滤波电容和工作电流及灯珠VF值有关，为此我们对常用的日光灯管灯珠3528和3014以及在不同电容和工作电流情况下最大串接LED灯珠数进行了测试，详细数据见下表：
电流值 LED灯珠数 负载
10uF 22uF 33uF
21mA 90 93 95 3528一串一并
31mA 86 88 90
40mA 86 88 88 3528两串两并
60mA 79 79
30mA 97 101 103 3014一串一并
60mA 86 89 3014两串两并
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，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。 10、对于电压波动和电压升高也可以采用降电流的方法解决，但是电压升高时，灯的亮度会有所降低，原理图如下：
1）R6，R5，D3组成个限流电路。当有电流从D3流进时，总电流会减小2）当LED-的电压到达36V时，总电流I就开始减小，随着LED-的电压越大，I就越小。Q1的损耗就减小。3）C3滤波电容，取10uF以上.流过D3的电流就比较平稳。4）此参数，不加限流电路时，I＝54mA.加上限流电路，当LED-=45V时，I＝26mA.5）调节R5,R6的大小可以调节电流变小的临界点。Vt＝（R6+R5）*1.85/R6. 测试数据 以下是采用RX5800驱动85颗LED灯珠的日光灯管实际测试数据：
输入电压 输入电流 输出电压 输入电流 效率
217.3V 27.1mA 271.1V 21.4mA 96.6%
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。
- rx5800日光灯管方案.jpg
- rx5800日光灯管带电阻.jpg
- RX5800日光灯管过压保护方案.jpg
- rx5800日光灯管降流方案.jpg
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