LED電源中的IRS2541

現(xiàn)在大街上隨處可見的LED顯示屏，還有裝飾用的LED彩燈以及LED車燈，處處可見LED燈的身影，LED已經(jīng)融入到生活中的每一個(gè)角落。LED大功率電源是目前照明領(lǐng)域應(yīng)用最多的大功率電源類型之一，由于其功率劃分精確且能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的恒流驅(qū)動(dòng)，這種大功率電源已經(jīng)成為了目前國(guó)內(nèi)照明市場(chǎng)的主流。

在這種恒流驅(qū)動(dòng)的LED大功率電源設(shè)計(jì)方案中，電路的主要技術(shù)指標(biāo)如下：輸入交流電壓為220V±10%，最大輸出電壓40V，輸出電流為350mA，最大輸出功率為14W。在這一恒流驅(qū)動(dòng)的大功率電源方案中，基于IRS2541的恒流驅(qū)動(dòng)電路主要由整流器、無源功率因數(shù)校正器、BUCK電路、檢測(cè)電流反饋電路和開路保護(hù)電路等組成。

在這一LED大功率電源的方案設(shè)計(jì)中，我們所選用的驅(qū)動(dòng)芯片型號(hào)為IRS2541。這一芯片是一個(gè)高壓、高頻降壓式轉(zhuǎn)換器控制IC，用于LED的恒流控制。IRS2541芯片內(nèi)置精準(zhǔn)的帶隙基準(zhǔn)電壓源，通過連續(xù)模式的延時(shí)滯環(huán)方法來實(shí)現(xiàn)負(fù)載的平均電流控制。同時(shí)，該驅(qū)動(dòng)芯片還具有內(nèi)置短路保護(hù)功能，可以通過簡(jiǎn)單的外部電路實(shí)現(xiàn)開路保護(hù)功能。外部的高壓側(cè)自舉升壓電路高頻驅(qū)動(dòng)降壓式開關(guān)器件，同時(shí)為同步整流設(shè)計(jì)提供一個(gè)低壓側(cè)的驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)芯片IRS2541的引腳排列如下圖中圖1所示。

上圖圖2為這一大功率電源的LED驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)圖。這一由IRS2541組成的驅(qū)動(dòng)電路的工作原理為：交流電壓經(jīng)過整流電路、無源功率因數(shù)校正器電路和濾波電路后，得到直流電壓，該電壓通過由電阻RS1和穩(wěn)壓管DCL組成的分壓器加到IRS2541芯片的VCC腳。當(dāng)芯片的供電電壓達(dá)到VCCUV+時(shí)，輸出引腳LO置高，HO置低，并維持一段預(yù)定的時(shí)間。之所以這樣做，主要是為了開始給自舉升壓電容CBOOT充電，建立VBS懸浮電壓給高壓側(cè)供電。

在IRS2541芯片的供電電壓正常維持了一段時(shí)間后，驅(qū)動(dòng)芯片將會(huì)按照調(diào)節(jié)輸出電流恒定的要求來控制HO和LO。當(dāng)VIFB低于VIFBTH時(shí)，HO開通，LO關(guān)斷，負(fù)載從直流電壓線上吸收電流，同時(shí)在輸出級(jí)電感L2和電容COUT上儲(chǔ)存能量，VIFB開始增加。一旦當(dāng)VIFB穿越VIFBTH時(shí)，控制環(huán)在延遲THO。OFF后關(guān)斷HO，HO關(guān)斷后，LO將在死區(qū)時(shí)間DT后開通，電感和輸出電容向負(fù)載釋放儲(chǔ)存的能量，VIFB開始下降。當(dāng)VIFB再次穿越VIFBTH時(shí)，控制環(huán)在延遲THO。ON后開通HO，在延遲THO。ON+DT時(shí)間后關(guān)斷LO，從而達(dá)到穩(wěn)定平均電流的目的。

以上就是本文針對(duì)這種LED大功率電源方案所進(jìn)行的知識(shí)分享，雖然LED在生活中處處可見，但是LED也還有一些不足需要我們的設(shè)計(jì)人員擁有更加專業(yè)的知識(shí)儲(chǔ)備，這樣才能設(shè)計(jì)出更加符合生活所需的產(chǎn)品。