基于JY2410的LED高压驱动电源

金林枫，潘日敏，何星伟，范晓珍，马 云（浙江师范大学数理与信息工程学院，浙江金华，321004）



基于JY2410的LED高压驱动电源

金林枫，潘日敏，何星伟，范晓珍，马 云
（浙江师范大学数理与信息工程学院，浙江金华，321004）

摘要：采用高亮度的小功率贴片LED驱动芯片JY2410作为主控制器，设计一款在输入电压200~260V、输出恒流电流约为30mA的高效节能、低成本LED驱动恒流驱动电源。主要通过改变输入电压以及不同的驱动负载来测定JY2410的应用价值，该电路设计简单、成本低、效率高，特别适合应用于要求不高的照明应用。

关键词：JY2410；LED；恒流驱动

0　引言

LED作为一种半导体光源，早期主要作为一种指示灯随着近些年的发展，已近逐渐过渡到普通照明领域，并且有可能逐渐代替白炽灯、荧光灯、气体放电灯，变成第四代光源。它具有寿命长、节能、发光效率高、安全环保、体积小等特点。如今已在很多地方采用，如背光源、显示屏、照明灯具，交通信号灯。近些年大功率生产工艺的不断改进，大功率高亮度LED的不断提升，价格的下降。在同样的亮度下，与普通白炽灯相比，他消耗电能为白炽灯的1/10，日光灯的1/2。这使得他在目前的照明行业中会有很大的前景，很有可能取取代白炽灯及日光灯，作为主流的照明用具。

作为一种新兴的照明技术，LED照明具有使用寿命长、发光效率高、色彩丰富、安全、节能、环保的等优点。对于驱动LED的电源我们要求它高效率、高功率因素、可靠性高，并且具有可靠的隔离。而大功率LED发光时会产生比较高的结温，也就意味着需要比较大的空间给LED进行散热，否则会造成LED过早光衰，影响LED的使用寿命、甚至直接导致烧毁LED。这样就对驱动电路提出比较高的要求，以满足LED正常工作。减少LED的光衰，延长led的使用时间，提高功率因素，更好的做到节能减排的目标。

图1　基于JY2410的LED高压驱动电源原理图

LED节能灯与传统照明灯具相比较，其最大的发展动力就是节能环保，但是由于其成本过高，导致价格比传统灯具高了几个档次，同时其驱动电源的稳定性以及寿命使得整个LED灯具的寿命大打折扣。因此，需要进一步提高驱动电源的整体性能，以及降低整个驱动电源的价格。本文设计采用JY2410作为主控制器，设计出一款输出电流为30mA的LED恒流驱动电源。JY2410采用恒流方式控制外部高亮小功率LED，这种驱动方式亮度恒定且可以增强LED的可靠性，整个电路只需要少数几个外围器件就可以达到设计目的。因此，这不仅简化了外围电路，减少了开发难度，同时还降低了驱动电源的成本，缩短了产品的开发周期。

2　LED驱动电路设计

从LED的I-V曲线可以得出，LED工作在恒流的情况下随着温度的变化不会改变LED的工作电流，从而保证LED光源发出固定的热量，以便于整个灯具的散热设计与输出额定功率的设计。基于需要工作的恒流情况下，设计了一款基于JY2410恒流芯片的LED驱动电路，该电路的整个工作原理图如图1所示。

在原理图中电容C1为在整个电路中起到整流滤波作用，其选值为15uf、耐压为450V的电解电容；电阻R1、R2为限流电阻，主要能够为JY2410提供正常的工作电压，其阻值为470k，功耗为1/4W的普通电阻；电阻R3、R4为输出电流调节电阻，本驱动电路设计的输出电流为30mA，那么根据使用说明R3、R4的阻为10，选用的功耗为1/4W、误差为0.1%的精密电阻；LED驱动电源设计选用的高压LED灯珠封装形式为5730，单颗灯珠驱动额定电流为30mA、工作电压范围为8.7V~9.3V。

3　驱动电源性能测试

LED驱动电源测量装置主要是在输入端接功率计，该功率计可以测量有效电压、有效电流、功率因素以及频率等参数，而输出端主要用直流电流表以及万用表测量输出电流以及电压。而在输入端接电压恒压调节器，这样可以根据需要输入相应的电压。那么也就可以测得输入有效电流、输入有效电压和输入有效功率等输入相关参数，以及输出电压、输出电流、输出功率等输出参数，并计算出相关的工作效率。

首先，我们要确定在220V电压驱动下，驱动多少颗LED灯珠时合适的。那么将恒压调节器调到输出电压为220V，并将9V的LED数量从32颗减少到25颗。其测量输出结果如图2所示。

从图中可以看出随着灯珠颗数的减少，其输入电流、输入功率、输出电流、输出功率以及输出电压和工作效率都是先缓慢增加，直到第27颗的时候达到了最大值。然后各个参数输出达到了不变的效果。按照图3所示那么我们最佳在驱动LED灯珠的数量应该在27颗，但是当输入电压在200V~220V区间时电压没有达到恒流工作模式，使得整个工作电路会随着外界的温度影响比较大，那么为了使得该LED驱动电源能够在200V的输入电压下也能够达到恒流工作模式，我们选择了驱动LED灯珠的数量为25颗。

使用电压调节器使得输入电压可以从200V到260V可以进行恒压调节，并在LED灯珠的数量为25颗的条件下，其输出电流、输出电压以及输出功率基本上都达到了不变的。然而，随着输入电压的增加，LED驱动电源的工作效率在慢慢的降低，主要原因在于输入电流随着输入电压的增加基本不变，从而导致输入功率不断的增加。所以在选择LED灯珠为25颗的时候，其工作在220V的情况下，其工作效率已经不是最优的，但是为了能够使得LED驱动的电源在200V的情况下也可以使用，所以综合考虑选择的颗数为25颗LED灯珠。

4　结论

本文主要介绍JY2410在小功率LED恒流驱动电源中的应用，给出了相关的电路设计原理图，并通过理论计算得到输出电流值。实验结果表明该芯片能对电流进行准确的控制以及较高的效率，该电路驱动稳定、结构简单、成本低、效率高等优点；并且采用了9V高压LED灯珠使得在设计电路板时可以大大降低照明单元的面积，且电路上的元器件都能够用贴片元件（除滤波电解电容之外），使得将照明单元和驱动单元做在一个整体上，那么整个灯具设计的电路板更加简洁、方便，更有利于安装。通过改变电路参数能够实现对球泡灯、日关灯管以及面板灯等相关的LED灯具的驱动电源。

参考文献

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图2　在220V输入电压下，不同灯珠的数量与输入参数、输出参数的变化关系图

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