低成本高PF值的线性恒流日光灯解决方案

低成本高PF值的线性恒流日光灯解决方案

一、   RX5800简介

LED照明以其节能环保、高效长寿、安全无毒害等诸多优点而备受关注，被称为引导未来照明发展方向的第四代照明技术。受能源危机影响和环保要求提高，包括我国在内的世界上许多国家纷纷推出了淘汰白炽灯的路线图。随着LED光效的提高和成本的下降，LED照明进入通用照明领域已指日可待。LED照明要进入通用照明领域必须解决价格和性能的问题。

广州润芯专业从事集成电路设计制造行业，针对LED照明专门开发了RX58-X系列LED线性恒流驱动IC，线性恒流驱动IC性能稳定、电路简单，成本低、应用灵活。RX5800是最新推出的一款线性LED恒流驱动IC ，RX5800工作电压范围为4.5－17V，封装有SOT23-5，SOT89-5两种，输出电流分别高达60mA和180mA。RX5800支持PWM调光，内建温度感应器与过热保护功能。具体参数请参考RX5800的datasheet.

二、高PF值日光灯管驱动方案

在一般的局域线性恒流芯片的LED驱动方案里，交流电经过桥式电路整流后，电压波形是半个正弦波，在低电压时LED是不能启动，虽然电压升高到一定程度时，它可以恒流，这时候电流的波形接近一个矩形波，所以它的PF值也不能令人满意，因为只有当电流波形和电压波形一样时，PF值才能等于1。对此，广州润芯开一个基于RX5800的低成本高PF值的线性恒流方案，通过调整输入电流，让它用梯形来接近正弦波形，其PF值有0.98以上，效率也能达到90%以，其是电路原理图如下：

                 图1 基于RX5800的高PF值方案原理图

三、参数设置

1.本方案负载，由DS1、DS2和DS3三串LED串联组成。DS1、DS2、DS3分别由N1、N2、N3颗数的LED灯珠串联组成，具体颗数由实际的交流电压范围决定。例如，当采用220V交流电时，建议DS1的LED灯珠串联数量N1为30至50之间，DS2的LED灯珠串联数量N2为20至30之间，DS3的LED灯珠串联数量N3为20至30之间。不同的灯珠数量，会带来小幅度的效率和PF值差异。DS1的正极连接于整流电路输出端的正端，DS1最后一颗LED的负极接Q1的漏极，DS2最后一颗LED的负极接Q2的漏极，DS3最后一颗LED的负极接Q3的漏极。 

2.压敏电阻R5用来防浪涌，在市电中一般取值471.

3.输出电流大小由R6、R7和R8控制，把R6、R7和R8看作一个整体Rext.测输出电流大小IOUT＝(1.24/Rext)*100.

4.工作原理，输入为220V交流电时，整流后电压上升到一定值，Q1，Q2和Q3都导通，第一串LED开始导通，但电流只通过Q1流到恒流芯片；当电压再升到一定值时，第二串LED和第一LED串联导通，Q7导通，此时电流增大，Q1截止，电流只通过Q2流到恒流芯片；当电压再升到一定值时，第三串，第二串和第一串LED串联导通，Q4导通，此时电流再次增大，Q1和Q2都截止，电流只通过Q3流到恒流芯片。这样，电流就能形成梯形，关闭Q1和Q2，减少了损耗，提高了效率。

5.为了防止开关过冲时电压超过芯片耐压的额定值，在VDD端加了个4.7UF的电容C2，R15，R16可减小芯片的损耗。

三，为了节省元件，三极管和MOS管可用集成元件代替，其原理图如下：

其中，Q1,Q2双三极管，可选用MBT3904DW1Y1，Q3是双MOS管可选用FQ4903。

四、测试效果图

                    图2 效果测试图

五、测试结果