LED 灯的恒流驱动芯片介绍
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1 LED 简介
发光二极管( LED) 是一种固态光源，利用半导体中的电子和空穴相结合而发出光子，每种LED 所发出的颜色取决于光子的能量，而光子的能量又因其制造材料而异。同一种材料的发光波长很接近，因此每颗LED 的颜色都很纯正，最常见的一般亮度的LED多是红色和草绿色。LED 晶粒尺寸小，颜色种类多，使用时排列方式又有很大的灵活性，这是它比一般光源优越的地方;另外，LED 与其他光源相比还具有较高的光效和更高的可靠性，供电的方法也比较简单。
因而LED 特别适合用作显示光源。例如，早期LED主要应用于各种仪表、室内音响、电器面板，或用于资讯和状态显示，如股票看板、活动字幕等。
随着LED 亮度的逐渐增强，LED 也逐渐由室内扩展到户外应用，例如户外广告、交通信号、夜景装饰照明、道路照明等。目前，LED 大多仍限于上述的特殊照明，其缺点是光束较集中，每流明的成本较高，与一般的照明要求尚有一段距离。但世界各国特别是美国和日本都把这种固态光源看作最具有发展前景的照明光源，并为研发应用于一般照明的白光LED而投入大量的人力和物力，努力早日使LED 应用于普通照明，我国也为此制定了中长期的研发规划。
与一般的半导体PN 结一样，LED 的正向导通压降随导通电流的变化并不大，一般为3. 5V 左右，正向压降约有± 16. 6% 的离散，如表1 所示( 资料来源为Luxeon Star 的技术数据，表2 和图1 也来自该公司的数据) ，不同颜色的LED 的导通压降也不尽相同。
表1 LED 的电特性( 电流为350mA、结温Tj = 25℃ 时)
表2 LED 的光特性( 电流为350mA、结温Tj = 25℃ 时)
各种LED 的发光强度随其发光颜色不同而有所差异，如表2 所列。其正向压降VF和光强则随其电流变化而变化，如图1 所示。从图1 不难看出，LED的照度随其通过的电流增加而增加，电流大，光输出及照度也大;但其压降变化并不大。所以，LED 要求采用串联供电，而且是恒流的，流经管子的电流为定值，以保持稳定的光输出。作为LED 的驱动芯片，要求其输出具有恒流特性，对串联的LED 供电。
图1 LED 的正向压降和照度随电流的变化曲线
在了解了LED 的特点和光电参数之后，我们有选择地介绍一些恒流驱动LED 芯片，本文拟介绍ST公司的芯片Viper12/22A 和我国昂宝公司的3 种芯片。这类驱动芯片就其工作原理来说，大同小异，只要弄清楚一种，其他的也
不难理解。下面着重介绍一下ST 公司的Viper12 /22A 芯片。
2 LED 恒流驱动芯片之一:Viper12 /22A 芯片
Viper12 /22A 芯片是一种开关电源芯片，具有恒流输出特性，主要用来驱动发光二极管( LED) ，或做电池充电适配器、电视机和监视器的备用电源、马达控制器的辅助电源等等。
2. 1 Viper12 /22A 的特点
Viper12 /22A 是一种专用的电流模式PWM 控制器，其中含有一个高压功率MOS 管，同控制器集成在同一块硅片上，可以不用外接MOS 管，共有8 条引脚( 功能引脚仅为4 条)。内部的控制线路使芯片具有以下特点:
(1) 采用脉宽调制，脉宽调制的开关频率是固定的，为60kHz;
(2)VDD 脚电压范围很宽，为9 ～ 38V，能够适应辅助电源的变化，这一点特别适合于充电器的应用( 在充电时，电池电压逐渐上升，辅助电源电压也随之变化) ;
(3) 在轻负载下(MOS 管漏极电流只有最大极限值IDlim的12% 时，例如几十毫安) 电路进入自动突发模式(Automatic burst mode，此时，为适应电路调整的要求，MOS 管开通时间会变得很短，以致要丢失几个开关周期才出现脉冲，故称为突发模式) ;而在过压时，则工作在打嗝模式(Hiccup mode) ;
(4) 采用电流模式控制的脉宽调制;
(5)VDD 有欠电压封锁功能、且有回差;
(6) 有过温、过流、过压保护功能，并能自动再启动;
(7) 驱动能力:在输入为195 ～ 265VAC 下，SO －8 封装的IC 为8W，DIP － 8 封装的为13W;在输入为85 ～
265VAC 下，SO － 8 封装的IC 为5W，DIP － 8 封装的为8W。
用Viper12A或Viper22A驱动LED 时，根据LED的功率大小，所能驱动的LED 数量如表3 所列。
表3 Viper12A 和Viper22A 所能驱动的LED 数量
由于每个管子的导通压降3. 5V，Viper12A 和Viper22A 的输出电压根据所驱动的LED 数量，可能从最低的3. 5V 到14V。
2. 2 Viper12 /22A 的方框图
Viper12 /22A 的方框图如图2 所示。Viper12 /22A 对外部的功能引脚为4 条:即VDD、SOURCE( 源极)、DRAIN( 漏极)、FB。
图2 Viper12 /22A 的方框图
(1)VDD( 4 脚) : IC 控制线路的电源，在IC 内部，由一个有回差的比较器来监控VDD 电压。比较器有2 个阈值:
VDDon( 典型值为14. 5V) ，在此电压下器件开始开关振荡，并关断启动电流源;VDDoff( 典型值为8V) ，在此电压下器件中断开关振荡，并接通启动电流源。
(2) SOURCE ( 源极1、2 脚) : 功率MOS 管的源极，电路的接地点。
(3)DRAIN( 漏极5、6、7、8 脚) :功率MOS 管的漏极，内部的高压电流源也连到此脚，在启动时，该电流源对VDD 脚的外接电容充电。
(4) FB(3 脚) :反馈输入，其电压范围为0 ～ 1V。
通过反馈改变流入FB 脚的电流及电压，来调整MOS管的漏极电流及输出电流。当FB 脚电压为0 时，漏极电流最大，并被限定为最大值IDlim。
2. 3 用Viper12A 组成的LED 恒流驱动器电路
用Viper12A 组成的LED 恒流驱动器电路如图3 所示。电路的输出电流为0. 35A，输出电压为13. 5 ～ 14V。
图3 Viper12A 恒流驱动LED 的电路
2. 3. 1 电路的工作分析
电路各部分的功能如下:
交流电压经过防浪涌电流的电阻R1后，由整流桥整流，电容C1滤波，作为Viper12A 的MOS 管的漏极直流电源，降压变压器原边绕组是MOS 管的交流负载，变压器降压副边绕组的电压，通过二极管VD3整流，C7滤波，输出直流电压，加到端子1、2，用来驱动LED 发光。LED 的电流由IC Viper12A 控制器控制，保持为恒定值。
变压器的辅助绕组经VD2整流、C4滤波为IC 提供电源VDD。
为满足电磁兼容( EMC) 要求，采用的滤波电路由共模电感L1及电容C1、C2构成;电阻R2及电容C3是变压器原边的缓冲网络( 也称阻尼网络) ，用以消除变压器原边绕组在开关过程中出现的过电压，以保护MOS 管。电容C5也是EMC 滤波电容，接在输入地及输出地之间，以减少对外电路的电磁干扰。
控制电流的恒流过程如下:
LED 的电流由电阻R6检测，经R10加到双运放TMS103中一个运放的反相端V2 －，其同相端V2 +则由基准电压VREF分压后提供。加到LED 的输出电压则由电阻R15、R16分压加到TMS103 的另一个运放的反相端V1 －，其同相端
V1 +则直接由基准电压VREF提供。2 个运放的输出相“或”后，加到光耦器件H11A817A的发光二极管的下端，作为反馈输入，由它控制光耦器件的电流，进而控制流入Viper12 /22A的FB 端的电流，借以调整IC 的输出脉冲宽度，改变MOS 管的漏极电流，从而使Viper12A 的驱动具有恒流输出的特性。有关反馈脚FB 如何控制器件的工作，我们下面将专门加以介绍。
2. 3. 2 FB 脚对功率MOS 管漏极电流的恒流控制作用
与普通受输入电压控制的PWM 不同，FB 是受输入电流控制的，如图4 所示的那样。图4 是图3 的一部分，图中还画出了Viper12A 内部的有关部分，以便于说明FB 脚的控制作用。
由MOS 管流出的监测电流IS，其大小与MOS 管的主电流ID成正比。电流IS与由FB 脚送来的反馈电流IFB相叠加，由于MOS 管在脉冲控制下流过变压器原边的电流是一个线性上升的电流，所以IS也是一个线性上升的电流，当上升到其峰值，且在IC 内部电阻R2上产生的电压和比较器的基准电压0. 23V相等时，MOS 管关断，电流不再增加。此时有：
由此得：
由于MOS 管的漏极电流峰值IDP与IS成正比，而IS又受IFB控制，所以漏极电流峰值：
式(2) 表明:IS受IFB控制，IFB越大，则IS越小，MOS 管的漏极电流峰值IDP亦越小;反之亦然。
当VFB = 0 时，电流自FB 脚流出，IFB = － 0. 23V /R1，MOS 管的漏极电流峰值IDP最大，其最大极限值：
图4 FB 脚的电流控制示意图
在实际应用中，FB 脚是连到光耦器件的，如图4所示，不可能短路到地，漏极电流达不到式(3 ) 所表示的最大值。但是，当光耦关断时( 启动或短路) ，电容C6上的电压将非常接近于0V。此时，漏极电流峰值IDP接近其最大极限值IDlim。上述FB 脚的电流IFB控制VFB、进而控制MOS 管的最大漏极电流峰值的图解示于图5 中。由图5 可知，IFB 愈大，则IDP愈小;反之，IFB愈小，则IDP愈大。当IFB为负值且VFB为0 时，漏极电流峰值IDP为最大，并以IDlim 表示之。
如果输出端由于某种原因使LED 的电流减少，则送到双运放TSM103的一个运放的反相端V2 －的输入电压降低，运放的输出将变高，光耦器件的发光二极管下端电位提高，使流过光耦器件的电流减少，进而使IFB电流减小，通过FB 脚的控制作用，外接MOS 管的漏极电流峰值IDP增加，结果流过LED 的电流上升，进而保持其电流为恒定的。反之，如LED 的电流由于某种原因有所增加，则由于FB 脚的控制作用，外接MOS 管的漏极电流峰值IDP减少，也能使流过LED 的电流保持恒定。
图5 FB 脚电流IFB对MOS 管漏极电流峰值IDP的控制
通过改变图3 中LED 的检测电阻R6的阻值，例如减少为其原来的一半，即R6 = 0. 25Ω，则Viper12A恒流值可以提高为700mA;如R6的阻值减少为原来的1 /3，即R6 = 0. 167Ω，则Viper12A 恒流值可以提高为1. 05A。以上2 种情况分别可以用来驱动3W( Io= 700mA) 和5W( Io = 1. 05A) 的LED。
2. 3. 3 电路中变压器的设计
在恒流输出的电源中，变压器的设计是很关键的。因为IC 器件可能驱动1 ～ 4 个LED，输出电压可能在3. 5 ～14V 之间变化，输出电压反射到原边，从而改变控制电路IC 的电源电压VDD以及MOS 管的漏源电压Vds。在设计变压器时必须考虑到以下3 点:
(1) VDD在低电压时为9V，在过电压时，最多为38V;(2) Viper12A 的功率为8W;Viper22A 的功率为12W;(3) 反射到MOS 管的漏源电压等于(NP /NS) Vo，加上输入直流电压后，必须低于730V。
变压器的原边与副边的匝比应根据外接LED 数目为最大时设计，当外接LED 减少时，变压器的反射电压亦随之减少。如按1 个LED 进行设计，则当LED 增加为4 个时，变压器的反射电压将增加4 倍，就有可能超过Viper 耐压的额定值。副边绕组与VDD辅助绕组的匝比则应根据1 个LED 时、VDD的最低电压为9V 来设计。当LED 增加为4 个时，VDD 亦将按比例增加。根据以上原则设计的变压器参数如下:
原边电感为3. 25mH，± 10% ;原边漏电感的典型值为39. 9μH;原边绕组与副边绕组之比为1∶ 0. 117(180 圈∶
21圈) ;原边绕组与VDD绕组之比为1∶ 0. 283(180 圈∶ 51圈)。
当Viper12A /22A 导通时，变压器的原边绕组储存磁能;而当Viper12A /22A 截止时，能量将转移到副边绕组和VDD绕组中，为Viper12A /22A 提供偏压，并为驱动LED 灯提供能量。
图3 电路的缺点是:电路比较复杂，需要另加光耦和运放，成本也较高。优点是不用外接MOS 管，占面积小。
2. 4 用Viper22A 组成的LED 恒流驱动器电路
Viper22A 的功率稍大，其驱动LED 的电路与图3 相似，如图6 所示。这里对电路的工作亦不再过多说明(在变压器原边绕组加二极管及稳压二极管是为了限制在开关过程中出现的反峰电压) ，读者参照图3，不难了解每个元件的作用。
2. 5 用Viper22A 组成的非隔离型LED 驱动电路
上述LED 供电电路，其输入的中线和输出的地线并没有接在一起，它们是不共地的，通常叫作隔离型电源
( Isolated power supply)。LED 也可以采用输入、输出共地的非隔离电源( Nonisolated powersupply) 供电。其形式如图7 所示。在这个电路中，输入电压经半波整流、EMI 滤波电路将直流电压加到Viper22A 的DRAIN 脚，而由其源极输出经L2、C6滤波后的直流电压为LED 供电。同时，输出电压还经二极管VD3加到VDD 端为IC 供电。电路中输入电压的中线和输出地接在一起，所以它是一种非隔离电源。由于输入电压降压后直接输出去驱动LED 管，故又称为降压型电路。此电路比较简单，成本较低。
稍微改变一下元件参数，可以得到不同的输出电压和电流。它适用于驱动小型的LED 显示器、继电器、AC 开关等。
图6 用Viper22A 组成的恒流LED 驱动器电路
图7 输出为12V、350mA 的非隔离型电路
Viper22A 的输出为12V、350mA 或16V、350mA，Viper12A 的输出为12V、200mA 或16V、200mA。同样的电路还可以输出10 ～ 35V 的电压。
在了解了LED 的驱动芯片工作原理之后，下面再介绍我国上海昂宝公司生产的LED 驱动芯片，它适用于90 ～ 264V 的全电压范围，按功率范围分成3个系列，即功率< 15W、10 ～ 40W 和> 40W 3 档。其中< 15W 的采用OB253X 芯片;10 ～40W 采用SN03芯片; > 40W 的有2 种方案，可以采用OB2203+OB6563( 相当于ST 公司的L6563) ，也可以只采用OB6663 1 块芯片。下面对3 种芯片分别进行介绍。
3 LED 恒流驱动芯片之二:原边控制的PWM 控制器OB2532
OB2532 是一种高性能的脱机PWM 控制器，输出功率低于15W，可以用作低功率的AC /DC 充电器和适配器，如手机、数码相机的充电器，PC 机和电视的辅助电源。采用SOT23－ 6 封装，有6 条引脚。
由于反馈控制来自原边，不存在隔离问题，因而无需像Viper12A/22A 那样，要用到光耦和稳压器TL431( 在图3 中使用了光耦H11AB17A 及双运放和基准电压TSM103) ，线路连接比较简单。
3. 1 驱动电路的特点
(1) 全电压范围内有± 5% 的恒流调整精度，输出电流可以调节，可以设定输出功率;
(2) 在原边控制下的副边恒流控制;
(3) 自适应的峰值电流控制;
(4) 内部有对原边绕组的电感补偿;
(5) 可以对恒流及恒压值进行调整;
(6) 电源接通时有软启动功能;
(7) 电流检测有前沿消隐功能( LEB) ，无需外接滤波电路;
(8) 能逐周对电流进行限制;(9)VDD 有欠电压封锁功能，且有回差。
OB2532 同Viper12A /22A 一样，也具有恒压(CV) 及恒流(CC) 输出特性，其特性可以用图8 的矩形曲线表示。
图8 OB2532 的输出矩形特性
在恒流(CC) 控制下，输出功率可以通过CS 脚外接电阻RS( 也是MOS 管的源极电阻) 来调节;在恒压(CV) 控制下，为达到高效和提高性能的目的，可以有多种工作模式。此外，由于内部有1 个对电缆压降进行补偿的线路，可以使负载具有很好的调整特性。
器件在恒流模式及大负载下，工作于脉频调制( PFM) 方式，而在轻负载/ 中等负载下，则降低频率，并工作于脉宽调制( PWM) 方式。
3. 2 OB2532 的引脚符号及功能
它共有6 条引脚，其名称及功能如下:
(1)GND———地;(2) GATE———为图腾柱输出，用来驱动外接的MOS 管;(3)CS———电流监测输入端，连到MOS 管源极的检测电阻上;(4) INV———误差放大器EA 的反相输入端，由变压器辅助绕组送来的反馈电压经电阻分压加于此端，它反映输出电压的大小，PWM 占空比取决于误差放大器EA 的输出及3 脚的电流监测信号;(5) COMP———EA 放
大器的补偿端，接补偿电容，以使恒压输出保持稳定;(6)VDD———IC 的电源。
3. 3 OB2532 的典型应用电路
OB2532 的典型应用电路如图9 所示。输入交流电压经桥式整流、L1、C1、C2滤波，直流电压加到变压器的原边，再接到MOS 管的漏极，变压器的辅助绕组N2经VD5整流、C3滤波为IC 提供电源( 开始是由高压经电阻R1、R2降压提供) ，同时N2还为反相端INV提供反馈电压。MOS 管的源极电阻RS的检测电流信号加于CS 脚，在这2 种信号控制下对输入到MOS管的栅极驱动信号的脉冲宽度进行调整，以达到恒流的目的。变压器的原边接有缓冲网络( 或称阻尼网络) ，它是由VD6、R5、C5组成的，接入VD6可以使反峰电压通过二极管及电阻R5消耗其能量，降低反峰电压，以免开关过程中在原边绕组N1上出现的过高电压损坏功率MOS 管。
图9 OB2532 的典型应用电路
变压器的次级绕组的降压电压，经二极管VD7整流、C6滤波，去驱动发光二极管LED。
这个电路的优点是原边反馈控制，不用加光耦和稳压源TL431，比较简单，但需另接MOS 管。可以驱动10 只LED，其效率及输出电流如表3 和表4 所列。
表3 OB2532 典型应用电路的效率单位:%
表4 OB2532 典型应用电路输出电流精度单位:mA
4 LED 恒流驱动芯片之三:OB253
5 /
6 /8 系列
昂宝公司还推出一种类似Viper12A /22A 的产品，内置MOS 管，但仍然采用原边控制方案，不用光耦和TL431，空间紧凑，适用于单电压输入系统，可以驱动15W 以下的LED。其具体的应用电路如图10所示。有关这个电路各个元件的说明不再给出，它同图9 基本上是相同的，读者不难弄清楚各个元件的作用。图9 和图10 最大的区别，不过是原来外接的MOS 管换成内置的罢了。
5 LED 恒流驱动芯片之四:高功率因数的PWM 控制器SN03
SN03 也是昂宝公司的产品，它是一种高功率因数的PWM 控制器，特别适用于照明领域，如用来驱动LED 灯。
5. 1 SN03 的特点
(1) SN03 基本上是一个功率因数校正电路，和功率因数校正器L6561、L6562一样，内部含有如模拟乘法器、零电流检测器( ZCD)、带有前沿消隐( LEB)的电流检测比较器、用来驱动功率MOS 管的图腾柱输出等，也采用临界导通模式功率因数校正原理;
(2) 有很强的保护功能，如短路保护及过压保护，欠电压封锁，逐周电流限制，栅极驱动输出在内部有箝位，可以保护外接的MOS 管等;
(3)VCC 的电源电压范围很宽，在9. 5 ～ 28V 的范围内都可工作;
(4) 无音频干扰;
(5) 用于驱动LED 时，待机功耗低于0. 5W，且PF > 0. 95。
SN03 有8 条引脚，引脚名称与L6561 基本一样，只是1 脚的名称由INV 改为FB，其他各脚名称都一样，功能也不变。
图10 OB2535 /6 /8 系列的应用电路
5. 2 用SN03 驱动LED 的实用电路
将SN03 芯片用于驱动LED 的方法其实很简单，不过将原来的升压电感做成变压器，利用副边的降压绕组的输出电压经整流、稳压、滤波去驱动LED，如图11 所示。副边的输出电压和电流通过光耦和TL431，反馈到SN03 的FB 脚，作为控制信号，改变脉冲宽度( PWM) ，控制输出电压和电流，从而达到输出电流恒流的目的。
图11 用SN03 驱动LED 的电路
电路的各部分元件作用如下:
(1) 输入交流电压经桥式整流电容C1滤波，接变压器原边N1，然后与MOS 管的漏极相接，这与前面图9、图10 是一样的。电容C4、电阻R7、二极管VD2起阻尼( 缓冲) 的作用，消除开关过程中N1绕组上过高的电压，以免损坏MOS 管。辅助绕组N2经VD1整流、C3滤波为SN03 提供电源，同时经电阻R8接ZCD 脚，送去零电流检测信号。MOS 管源极电阻R10上的电流信号送CS 脚。这些连接方法和所起的作用与图9、图10 一样，触类旁通，读者不难理解。
(2) 输出LED 灯电流及输出电压的反馈是通过光耦及TL431 进行的，为了说明它的工作原理，这里先介绍可调稳压器TL431 的符号及使用方法。
TL431 有2 种封装形式，一种是三脚直插式塑封，另一种是双列直插式塑封。三脚直插式的引脚排列如图12( a) 所示，其使用连线如图12( b) 所示。它像一个稳压值可调的稳压二极管，通过调节电阻R1与R2的比值，可以调节输出的稳定电压VO = (1 +R1 /R2) VREF，其中VREF为2. 5V。
如果R1 = 0，即将1、3 脚短接在一起，则输出电压就是固定的VREF值。
输出电流在图11 的电阻R16产生压降，输出电压则通过R9、R11改变左边TL431 的输出电压，两者都会使光耦的二极管电流发生改变，从而影响光耦三极管的电流，即改变反馈到FB 脚的电流，最终改变栅极驱动输出的脉冲宽度，达到输出恒流的目的。
用SN03 芯片驱动LED 发光，可以输出10 ～ 40W功率，适合作台灯、住宅照明、花园照明等。
图12 TL431 的引脚排列及使用
6 LED 恒流驱动芯片之五:准谐振回扫式PWM 控制器OB2203
准谐振PWM 控制器OB2203 是昂宝公司推出的另一种驱动LED 芯片，输出功率较大。在正常的负载情况下，它工作于准谐振模式，为了满足CISPR －22 关于电磁兼容( EMC ) 的要求，其起始频率为150kHz，而其最大开关频率则由IC 内部限定为130kHz。为了提高转换效率，在轻负载情况下，它工作于脉冲频率调制方式( PFM) ，而当负载很小时，则工作于突发模式( Burst Mode) ，以减少开关损耗，这样，它的待机损耗很小，而转换效率很高。IC 内部有一个P 沟
道MOS 管，它可以根据负载情况，自动地将PFC 级的电源关断或接通( 在方框图中该PMOS 管连到VCC 与PFCVCC 之间，控制它们的通断) ，使功率因数校正电路工作或不工作。
OB2203 具有很强的保护功能，如逐周电流限制( 过流保护OCP)、输出过压保护、VCC欠电压封锁、VCC箝位、栅极驱动箝位、过载保护、芯片过热关断( 当芯片温度达到140°C 时)、软启动以及最大开通时间限制(21μs) 等。最大的输出源电流和灌电流可达± 1A。
OB2203 的用途有:电源适配器，液晶( LCD) 监视器、电视机、个人电脑、机顶盒的电源，驱动LED 等。
6. 1 OB2203 的引脚名称及功能
OB2203 共有8 条引脚，各个引脚名称及功能如下:
(1) SS———多功能脚，在SS 与GND 脚间连接电容，可以设定软启动功能;另一个功能是如将SS 脚电压拉高到3. 8V 以上，可以作为锁存器的外部触发信号，将IC 关断。
(2) FB———反馈输入脚，由输入此脚的电平及3脚的电流检测电平可确定PWM 的占空比。根据此脚的电平，决定IC 在以下3 种模式中工作在哪一种模式:准谐振( QR)、脉频调制( PFM)、突发( BM)模式。
(3)CS———电流检测输入。
(4)GND———内部线路的地。
(5) GATE———图腾柱栅极驱动输出，用来驱动MOS 管。
(6)VCC———IC 芯片电源。
(7) PFCVCC———此脚通过低阻抗的开关( PMOS管) 直接连到VCC，在待机和启动时，开关断开，PFCVCC 是关闭的，一旦副绕组稳定后，PFCVCC 与VCC 相连，为PFC 提供电源。在有故障、无负载或轻负载时，开关断开，PFCVCC 是关闭的。在PFCVCC关闭时，PFC 部分不工作。
(8)DEM———变压器磁芯去磁的检测端，它也用作过电压保护(OVP) 的输出。
6. 2 OB2203 的工作说明
与普通固定开关频率的硬开关变换器相比，OB2203 准谐振回扫式变换器的特点是低电磁干扰(EMI) 和高转换效率，有很好的保护功能，节能高效，很适合作脱机回扫式变换器使用。下面对它的特点及工作作一些说明。
6. 2. 1 启动电流小
OB2203 通电后，VCC可以很快上升到开启阈值，即便采用高阻值的启动电阻，也能保证IC 可靠地启动，又能减少功耗。例如可采用2MΩ、1 /8W 电阻和VCC电容，就可以启动IC。
6. 2. 2 工作电流很小
OB2203 的工作电流很小，只有3mA。而在无负载或轻负载下，又能工作于扩展的突发模式(Extended Burst Mode) ，所以它的效率是很高的，可达88% 左右。
6. 2. 3 多种工作模式
OB2203 的工作模式有3 种，根据FB 脚的电压VFB而改变，如图13 所示。因为电压VFB反映了线电压和负载变化
的情况。
(1) 在正常的工作情况下( VFB > Vth2)。
IC 工作于准谐振状态( QR)。频率随线电压和负载情况而变，当达到限定的130kHz 频率时，系统工作于断续导通模式( DCM)。应当优化系统的设计，使得在全电压范围和满负载的情况下，电路可以工作在指定的频率范围内。
图13 OB2203 的3 种工作模式与FB 脚电压的关系
(2) 在轻负载情况下( Vth1 < VFB < Vth2)
此时，系统工作于脉冲频率调制( PFM) 模式，以提高IC 的功率转换效率。在PFM 模式，开关周期的开通时间是固定的，并根据负载情况调整其工作频率。一般，在回扫式变换器中，负载减少导致FB 脚电压下降，控制器监控FB 脚的电压，改变系统的频率。但在PFM 模式下，仍保留其“波谷开关”特性(Valley switching characteristic) ，即在负载减轻时，系统自动地跳过一些波谷，从而降低其开关频率。在这样的情况下，自动地实现频率的匀滑下降，以达到很高的功率转换效率。
(3) 在零负载及很轻负载情况下( VFB < Vth1)
在这种情况下，系统工作于“扩展的突发模式”，此时，FB 的电压低于突发模式的阈值电平Vth1，只在VCC 电压低于某一预定电平或FB 脚输入为有效电平时，栅极驱动才有输出，使MOS 管导通，其它情况下，驱动输出为低电平，以减少MOS 管的开关损耗，并最大限度地降低待机功耗。在“扩展的突发模式”下，开关频率降为固定的22kHz，以消除可能存在的音频噪声。
6. 3 OB2203 的典型应用电路
OB2203 的典型应用电路如图14 所示。
图14 用OB6563 + OB2203 组成的40W 以上的LED 驱动电路
这个电路的前面部分是用OB 6 5 6 3 ( 相当于L6563) 提高功率因数，输出稳定的直流电源，为OB2203 提供直流电压，与一般的功率因数校正电路的工作原理一样，不再赘述。后面部分是由OB2203提供恒流来驱动LED，反馈控制来自副边绕组电压的整流输出通过光耦和TL431，去控制FB 脚的电流，保证输出恒压恒流。电路的工作原理和前面的Viper12A /22A 差不多，读者也不难理解。
这个电路的性能指标如下:
(1) 输出功率90W，19V /4. 73A;
(2) 待机功耗在264VAC 下为0. 28W；
(3) 平均效率88. 3% (90 ～ 260VAC) ;
(4) 轻载时，关闭PFC 部分以节省待机功耗;
(5) PF 值为0. 984(230VAC 满载时) ;(6) 输出稳定，OVP 小(ΔVOVP /VOVP小于5% )。
6. 4 采用OB6663来驱动40W 以上的LED
昂宝公司还生产另一种芯片OB6663，它实际上是将OB6563 和OB2203 合二为一，做成一块芯片，这样连线更简单，占用面积更少，使用起来更方便。电路的具体形式如图15 所示，从原理上讲它和图14 毫无二致，性能上也无差别。有关它的说明，不再赘述。
图15 用OB6663 驱动40W 以上的LED 灯
7 结束语
本文主要讨论了交流电驱动的大功率白光LED用芯片和实用电路。目前LED 大量在移动电话、数码相机、个人数字助理、便携式媒体播放器等装置中作为小尺寸LCD 显示屏的背光照明光源使用，取代不够环保的CCFL，由于在这类装置中一般都使用可充电电池提供的低压电源供电，该类LED 光源所用的芯片及其实用电路与本文介绍的完全不同，属于另一范畴，在这里未能涉及，准备在另一篇文章中专门加以介绍。