基于JY2410的LED高壓驅動電源

金林楓，潘日敏，何星偉，范曉珍，馬 云（浙江師范大學數理與信息工程學院，浙江金華，321004）

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基于JY2410的LED高壓驅動電源

金林楓，潘日敏，何星偉，范曉珍，馬 云
（浙江師范大學數理與信息工程學院，浙江金華，321004）

摘要：采用高亮度的小功率貼片LED驅動芯片JY2410作為主控制器，設計一款在輸入電壓200~260V、輸出恒流電流約為30mA的高效節能、低成本LED驅動恒流驅動電源。主要通過改變輸入電壓以及不同的驅動負載來測定JY2410的應用價值，該電路設計簡單、成本低、效率高，特別適合應用于要求不高的照明應用。

關鍵詞：JY2410；LED；恒流驅動

0　引言

LED作為一種半導體光源，早期主要作為一種指示燈隨著近些年的發展，已近逐漸過渡到普通照明領域，并且有可能逐漸代替白熾燈、熒光燈、氣體放電燈，變成第四代光源。它具有壽命長、節能、發光效率高、安全環保、體積小等特點。如今已在很多地方采用，如背光源、顯示屏、照明燈具，交通信號燈。近些年大功率生產工藝的不斷改進，大功率高亮度LED的不斷提升，價格的下降。在同樣的亮度下，與普通白熾燈相比，他消耗電能為白熾燈的1/10，日光燈的1/2。這使得他在目前的照明行業中會有很大的前景，很有可能取取代白熾燈及日光燈，作為主流的照明用具。

作為一種新興的照明技術，LED照明具有使用壽命長、發光效率高、色彩豐富、安全、節能、環保的等優點。對于驅動LED的電源我們要求它高效率、高功率因素、可靠性高，并且具有可靠的隔離。而大功率LED發光時會產生比較高的結溫，也就意味著需要比較大的空間給LED進行散熱，否則會造成LED過早光衰，影響LED的使用壽命、甚至直接導致燒毀LED。這樣就對驅動電路提出比較高的要求，以滿足LED正常工作。減少LED的光衰，延長led的使用時間，提高功率因素，更好的做到節能減排的目標。

圖1　基于JY2410的LED高壓驅動電源原理圖

LED節能燈與傳統照明燈具相比較，其最大的發展動力就是節能環保，但是由于其成本過高，導致價格比傳統燈具高了幾個檔次，同時其驅動電源的穩定性以及壽命使得整個LED燈具的壽命大打折扣。因此，需要進一步提高驅動電源的整體性能，以及降低整個驅動電源的價格。本文設計采用JY2410作為主控制器，設計出一款輸出電流為30mA的LED恒流驅動電源。JY2410采用恒流方式控制外部高亮小功率LED，這種驅動方式亮度恒定且可以增強LED的可靠性，整個電路只需要少數幾個外圍器件就可以達到設計目的。因此，這不僅簡化了外圍電路，減少了開發難度，同時還降低了驅動電源的成本，縮短了產品的開發周期。

2　LED驅動電路設計

從LED的I-V曲線可以得出，LED工作在恒流的情況下隨著溫度的變化不會改變LED的工作電流，從而保證LED光源發出固定的熱量，以便于整個燈具的散熱設計與輸出額定功率的設計?；谛枰ぷ鞯暮懔髑闆r下，設計了一款基于JY2410恒流芯片的LED驅動電路，該電路的整個工作原理圖如圖1所示。

在原理圖中電容C1為在整個電路中起到整流濾波作用，其選值為15uf、耐壓為450V的電解電容；電阻R1、R2為限流電阻，主要能夠為JY2410提供正常的工作電壓，其阻值為470k，功耗為1/4W的普通電阻；電阻R3、R4為輸出電流調節電阻，本驅動電路設計的輸出電流為30mA，那么根據使用說明R3、R4的阻為10，選用的功耗為1/4W、誤差為0.1%的精密電阻；LED驅動電源設計選用的高壓LED燈珠封裝形式為5730，單顆燈珠驅動額定電流為30mA、工作電壓范圍為8.7V~9.3V。

3　驅動電源性能測試

LED驅動電源測量裝置主要是在輸入端接功率計，該功率計可以測量有效電壓、有效電流、功率因素以及頻率等參數，而輸出端主要用直流電流表以及萬用表測量輸出電流以及電壓。而在輸入端接電壓恒壓調節器，這樣可以根據需要輸入相應的電壓。那么也就可以測得輸入有效電流、輸入有效電壓和輸入有效功率等輸入相關參數，以及輸出電壓、輸出電流、輸出功率等輸出參數，并計算出相關的工作效率。

首先，我們要確定在220V電壓驅動下，驅動多少顆LED燈珠時合適的。那么將恒壓調節器調到輸出電壓為220V，并將9V的LED數量從32顆減少到25顆。其測量輸出結果如圖2所示。

從圖中可以看出隨著燈珠顆數的減少，其輸入電流、輸入功率、輸出電流、輸出功率以及輸出電壓和工作效率都是先緩慢增加，直到第27顆的時候達到了最大值。然后各個參數輸出達到了不變的效果。按照圖3所示那么我們最佳在驅動LED燈珠的數量應該在27顆，但是當輸入電壓在200V~220V區間時電壓沒有達到恒流工作模式，使得整個工作電路會隨著外界的溫度影響比較大，那么為了使得該LED驅動電源能夠在200V的輸入電壓下也能夠達到恒流工作模式，我們選擇了驅動LED燈珠的數量為25顆。

使用電壓調節器使得輸入電壓可以從200V到260V可以進行恒壓調節，并在LED燈珠的數量為25顆的條件下，其輸出電流、輸出電壓以及輸出功率基本上都達到了不變的。然而，隨著輸入電壓的增加，LED驅動電源的工作效率在慢慢的降低，主要原因在于輸入電流隨著輸入電壓的增加基本不變，從而導致輸入功率不斷的增加。所以在選擇LED燈珠為25顆的時候，其工作在220V的情況下，其工作效率已經不是最優的，但是為了能夠使得LED驅動的電源在200V的情況下也可以使用，所以綜合考慮選擇的顆數為25顆LED燈珠。

4　結論

本文主要介紹JY2410在小功率LED恒流驅動電源中的應用，給出了相關的電路設計原理圖，并通過理論計算得到輸出電流值。實驗結果表明該芯片能對電流進行準確的控制以及較高的效率，該電路驅動穩定、結構簡單、成本低、效率高等優點；并且采用了9V高壓LED燈珠使得在設計電路板時可以大大降低照明單元的面積，且電路上的元器件都能夠用貼片元件（除濾波電解電容之外），使得將照明單元和驅動單元做在一個整體上，那么整個燈具設計的電路板更加簡潔、方便，更有利于安裝。通過改變電路參數能夠實現對球泡燈、日關燈管以及面板燈等相關的LED燈具的驅動電源。

參考文獻

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圖2　在220V輸入電壓下，不同燈珠的數量與輸入參數、輸出參數的變化關系圖

LED high voltage driver power based on JY2410

Jin Linfeng，Pan Rimin，He Xingwei，Fan Xiaozhen，Ma Yun
（College of Mathematics Physics and Information Engineering；Zhejiang Normal University，Jin hua 321004，China）

Abstract：Using high brightness、small power SMD LED driving chip JY2410 as the main controller，design the LED drive constant current driving power that input voltage is 200~260V、output current is 30mA，which performance is high efficiency、energy saving、low cost.Changing the application value of input voltage and different driving load to determine the JY2410.The circuit is simple、low cost、high efficiency，、especially suitable for application in less demanding lighting applications.

Keywords：JY2410；LED；Constant current drive