浅析LED照明高效高精准恒流解决方案

中心议题：
    *  LED照明高效高精准恒流解决方案
解决方案：
    *  OZ8022驱动芯片采用buck架构方案
    *  用墙壁开关来实现的三段调光功能
 
OZ8022是凹凸科技的一款非隔离型高效率精准恒流的驱动芯片，采用buck架构。其最令人心动的地方，是用墙壁开关来实现的三段调光功能。有了这种功能，用户无需对家居做任何改变，就能使用可以调整最适合自己光源亮度的照明产品。下面我们将针对OZ8022芯片的特点进行一些介绍：
　　
谷底切换技术实现高效率OZ8022内部采用了谷底检测技术，近似零电流开通有效提高了转换效率(如图1a)。Gate为OZ8022输出波形，Vds为MOS DS两端电压，IL是输出电感的电流波形。从图中我们可以看出，当Gate状态为“ON”时，Vds两端压降很小，为低电平，同时输出电感电流开始增加；当Gate状态为“off”时，输出电感开始放电，当电感放电完成，MOS的Vds出现谷底，此时OZ8022 ZCD脚通过辅助绕组侦测Vds谷底Gate将再次开启，此时的切换损耗是最小的。通过试验，假设做一款5～8W的LED驱动可以达到90%以上的效率。



高精准度恒流在传统的Buck线路中电流检测如图1b,当Gate“on”时形成电流I2，I2流经R1并在R1两端形成电压，由Sense控制I2使其恒定输出。但是当Gate“off”时L1反向并通过续流二极管D1与LED形成放电回路I1，然而这个放电的电流IC无法检测到，而且I1能量大小由L1的感量决定。所以这种传统的Buck线路的恒流精度不太理想。
　　
基于传统的Buck线路不足之处，O2Micro公司推出了OZ8022控制芯片。如图1c，当Q1导通电流通过R1、L1及LED形成电流回路I1，此时OZ8022通过sense Pin检测流过R1及LED的电流I1，并加以控制。当Q1截止时，L1反向，能量通过LED及续流二极管D1再次形成电流回路I2，而且此电流照样还可以从R1两端形成的压降来控制I2的大小。所以用这种方式不管在Q1导通或是截止的状态，都可以准确的检测到LED端的电流，从而实现高精准度的恒流控制。此控制方式已经由O2Micro公司申请了专利。
　　
三段调光技术所谓三段调光技术是当你连续开启电源开关时，IC会自动切换到下一个亮度。而OZ8022有三个亮度的输出模式，即100%、60%、20%。
　　
当AC输入接通后，VDD电压开始上升到启动电压15V，IC开启正常输出(图2)。此时，Sense ADJ基准电压为250mV(100%亮度)。AC断开时，VDD电压开始下降，下降到9V时IC停止工作。VDD电压继续下降，但只要VDD下降至9～4V期间再次接通AC电源，IC将会进入下一段的亮度。所以断开AC输入紧接着再次接通AC，IC将切换到第二段亮度即150mV ADJ基准(60%亮度)。再次开关AC，输入IC又切换到50mV的ADJ基准(20%亮度)。反复开关AC，输入电压IC内部将依次变换ADJ基准电压，即250mV、150mV、50mV，所以对应的输出亮度为100%、60、20%，从而实现三段式调光。