《BP应用指南V》PPT课件.ppt

线性驱动线性驱动IC BP5112 应应用指南用指南 2013.03.01 冯卓民冯卓民BP5112芯片介绍芯片介绍特点：特点：ü外围电路非常简单，驱动器体积非常小ü无需磁性元件ü母线电压变化±20％仍可工作ü超快LED启动ü±3％LED输出电流精度üLED电流可外部设计ü高效率ü芯片供电欠压保护ü芯片过温调节功能üSOP-8封装芯片脚位说明：芯片脚位说明：VCC：芯片电源；GND：芯片地；CS：   电流采样端；S    ：内部功率MOS管源极；DRAIN： 内部功率MOS管漏极；NC： 无需连接，必须悬空BP5112 典型应用说明：典型应用说明：AC交流输入：适合单压输入，不适合全压范围内工作保险及压敏器件：根据需要加入整流器：桥后不直接加入电解，可获得高功率因数VCC供电：输入电压范围不一样，设计电阻值要适当调整BP5112 典型应用说明：典型应用说明：电流采样电阻：其中：VREF为电流补偿：R5和R6为电流补偿回路外部的电流补偿可使电源在输入电压变化的时候输入功率相对稳定但输出电流会有所下降输出电容：与LED并联，加入这个电容，可增加LED灯珠利用率，提高LED的导通角度。

BP5112 参数设计及原理说明：参数设计及原理说明：ØBP5112的外围电路设计简单，启动电阻只需根据输入电压的大小保证芯片有足够的工作电流即可（一般高压输入使用两个330K串联，低压输入使用两个150K并联）主要工作在于灯电流以及补偿量的设计Ø当不加补偿电路的时候：灯电流只需要通过调整采样电阻即可；Ø此时的电流波形如下：设定的电流值当输入电压比输出电压高时，LED导通因此导通时间长短与灯电压和输入电压之差有关注：这里的恒流概念是，工作时为恒流，但周期内的工作时间随输入输出情况而变BP5112 参数设计及原理说明：参数设计及原理说明：输入功率在单周期内的波形为：因此，输入实际功率为：注：由此可见，当LED电流一定的情况下，输入电压越高，输入功率也就也大阴影面积所示的损耗也就越大   功率计算及损耗分析：BP5112 参数设计及原理说明：参数设计及原理说明：Ø加入线性补偿可以解决这个问题( 典型应用中R5,R6为补偿网络)：     其原理在于：当母线电压越高时，开关管上的电压也越高，通过R5,R6的分压，可使电流实际基准下降，实际LED电流下降，从而保持输入功率的稳定通过补偿后，周期内的实际电流波形如下：       可见，在波峰段，输入电压较高的情况下，LED的电流会下降。

输入功率更为平整，损耗量更少BP5112 参数设计及原理说明：参数设计及原理说明：Ø在有补偿的情况下，即使输入电压变化，输如功率也能得到相应的控制其中：红色曲线为不加补偿回路的输入功率变化；蓝色曲线为加入补偿的功率变化情况Ø通常我们建议客户加入补偿电路，以保证电网电压升高时，损耗加大，导致温升急剧上升而造成安全隐患BP5112的应用主要有三种方式，其区别在于是否加入电解电容，以及加入的电解的位置1. 整流桥后加入电解该方式得到的性能基本和LDO类似，能得到较为稳定的输出，但也有LDO的缺陷低PF值，高压效率低当然，有5112控制后，能解决LDO所不能解决的问题，输出电流可调，能进行功率补偿，避免高压输入时过热，芯片内部有过温保护，进一步保证系统安全BP5112 测试总结及拓展应用：测试总结及拓展应用：2. 不加任何电解电容3. 电解电容与LED并联这是最简单的应用方式，能得到较高的PF值，不用任何电感电容，能实现平面化设计当然，其调整率会稍差这是前两种方式的一个折衷设计能提高调整率性能，提高灯珠利用率，但会降低PF值，不太适合平面化BP5112 测试总结及拓展应用：测试总结及拓展应用：ØBP5112不加电解电容的时候 。

其调整率如下： （灯珠电压约为260V）输入电压（输入电压（V））输入功率（输入功率（W））输入输入PF1803.190.8422005.670.892206.380.9232406.660.9372656.230.904BP5112 测试结果：测试结果：ØBP5112，LED并联电解电容的时候，调整采样电阻其调整率如下：输入电压（输入电压（V））输入功率（输入功率（W））输入输入PF1804.660.8132006.050.882206.520.9132406.870.932656.430.911BP5112 测试总结及拓展应用：测试总结及拓展应用：☺由以上测试数据可见：BP5112的方案能很好地稳定输入功率输入功率不会因为输入电压的变化而产生明显的加大，保证其系统的可靠性加入电容，能获得更宽的工作范围效率应用及计算：BP5112的输入以及输出都不是一个直流的量，在前面的分析和计算中都是通过积分计算而得到的，因此在客户端用外用表测出的读值再计算就不准了实际测试中，可用示波器来进行积分计算：CH1: LED灯上的电压波形；CH2:LED上的电流波形; M:通道1乘以通道3的乘积Iled46mA51mA56mA72mAVth230V260V280V310V电源效率电源效率83.10%90.40%94.70%99.40%PF0.9530.930.9080.863Pin(220V)7.087W7.072W7.051W7.165W灯珠利用率灯珠利用率0.5570.4820.4260.319调整率调整率(单位：单位：W)Pin(200V)5.9675.6385.1924.06Po(200V)5.8885.4035.1464.026Pin(240V)8.1378.3518.5839.641Po(240V)6.3497.1177.6969.222BP5112 测试总结及拓展应用：测试总结及拓展应用：       除了内部设计电路参数外，我们也要建议客户使用适当的灯珠电压来达到合适的应用，这和低压大电流的LED驱动照明，全部都由客户决定不同。

在输入为7W的应用中理论计算的结果如下：BP5112 测试总结及拓展应用：测试总结及拓展应用：       由以上计算可知：灯电压越高，效率越高，但灯珠利用率会变低，调整率也会变差这需要折衷选择LED并联电容后，能提高灯珠利用率以及调整率性能       在各种应用中，LDO的方案最接近BP5112但LDO只能把电解放置于整流桥后输入功率随电压变化明显，无法控制如下面数据所示：电压电压/V功率功率/WPF1802.30.5272004.70.5372205.830.5122406.30.5082656.80.499        对比这一数据和BP5112数据可以看出，无论是输入功率的稳定性，PF值都比BP5112的差总结总结üBP5112为单段高压灯珠恒流驱动IC适合单压输入（包括单低压110V及单高压220V）小电流（40mA以下）的的LED驱动具有极高的性价比主要替代高压LDO的应用对比于LDO，BP5112具有以下优点：能获得较高的PF能在高输入电压情况下获得较为稳定的输入功率具有温度保护功能能去掉电解电容，真正实现无电感，无电容的平面化设计能根据需要灵活调节电路参数，不像LDO只能具有固定的某些恒流值总结总结☺BP5112有三种设计方案，可以加母线电解电容；可以加输出电解电容，也可以不加任何电解电容。

三种方案各有优劣：PF灯珠利用率灯珠利用率调整率调整率寿命寿命母线电解低高高低输出电解中中高中无电解高低中高     BP5112加母线电容的情况适合对灯珠利用率特别高的情况，但PF值只有左右；加输出电容能得到较高的灯组利用率，PF值也能到以上；无电解方案能得到较高的PF值，220V时能得到，适合平面华设计总结总结☺BP5112方案电路结构非常简单基本归纳为三部分调节模块：一个是供电部分，一个是恒流部分，再就是补偿部分供电部分基本可以保持220V输入时用两个300K串联，110V输入时采用两个150K串联而恒流和补偿部分可以按下面原则调试Ø当调试时，建议先调整好补偿电阻，获得比较合适的调整率电阻越大，高压时输入功率下降越小，电阻越小，高压时输入功率下降越大调试好调整率后再调整采样电阻，以获得在典型电压输入时的功率加入电容后，在输入正弦波谷的周围也有能有电容续流，对调整率影响不明显，只需微调，再调整采样电阻到合适的功率即可。