一、設(shè)計特色
1、精確的初級側(cè)恒壓/恒流控制器(CV/CC)省去了光耦器和所有
2、次級側(cè)CV/CC控制電路
3、無需電流檢測電阻,即可達到最高效率
4、使用元件少、低成本的解決方案(16個元件)
5、自動重啟動用于輸出短路和開環(huán)保護
6、極高能效
7、在整個輸入電壓范圍內(nèi)滿載效率均大于80%
8、在265 VAC輸入情況下,空載功耗<200 mW
9、輕松滿足EN55015和CISPR-22 B級EMI標(biāo)準(zhǔn)
10、滿足能源之星對于固態(tài)照明(SSL)產(chǎn)品的要求
11、綠色封裝:無鹵素和符合RoHS
二、電路原理圖
圖1. 使用LNK605DG設(shè)計的4.2 W LED驅(qū)動器
三、工作原理
圖1是使用LinkSwitch-II器件LNK605DG設(shè)計的通用輸入12 V,350 mA恒壓/恒流LED驅(qū)動器電源的電路圖,它采用抽頭電感非隔離降壓轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)。
抽頭降壓拓撲結(jié)構(gòu)非常適合設(shè)計輸入電壓與輸出電壓比值較高的轉(zhuǎn)換器:它可以對輸出提供電流倍增,從而能夠在要求輸出電流是器件流限的兩倍多的應(yīng)用中使用這種新的降壓拓撲結(jié)構(gòu)。
采用這種拓撲結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換器與隔離反激式轉(zhuǎn)換器相比,其PCB尺寸更小、電感磁芯尺寸更小、效率更高(最差負載條件下為80%)。由于產(chǎn)生的共模噪聲更少,因此可簡化EMI濾波設(shè)計。這種拓撲結(jié)構(gòu)通常需要在初級側(cè)使用一個箝位電路。不過,由于U1中集成了700 V MOSFET,因此可以省去箝位電路。
集成電路U1內(nèi)含功率開關(guān)器件(700 V MOSFET)、振蕩器、高度集成的CC/CV控制引擎以及啟動和保護功能。MOSFET能夠為包括輸入浪涌在內(nèi)的通用輸入AC應(yīng)用提供充足的電壓裕量。#p#分頁標(biāo)題#e#
二極管D3、D4、D5和D6對AC輸入進行整流,然后大容量電容C4和C5則對經(jīng)整流的AC進行濾波。電感L1與C4和C5一起組成一個π形濾波器,對差模傳導(dǎo)EMI噪聲進行衰減。這種設(shè)計能夠輕松滿足EN55015 B級傳導(dǎo)EMI要求,且裕量為10 dB。可熔防火電阻RF1提供嚴重故障保護。
U1內(nèi)的開關(guān)導(dǎo)通后,電流將增大并流經(jīng)負載和電感。電容C1對負載電流進行濾波,這樣省去了開關(guān)元件。二極管D1因反向偏置而無法導(dǎo)通。電流繼續(xù)增大,直至達到U1的電流限流點。一旦電流達到該限流點,開關(guān)將關(guān)斷。
開關(guān)關(guān)斷后,貯存在電感(T1)中的能量會產(chǎn)生電流并流入輸出部分:(引腳8-引腳7)。輸出繞組中的電流以4.6的因數(shù)(圈數(shù)比)突增,從輸出繞組流經(jīng)續(xù)流二極管D1,最后流到負載。由于漏感(電感兩個部分之間)值比較小,因此無需使用箝位電路來限制峰值漏極電壓。通常這會耗散漏感能量,但在本設(shè)計中,電感繞組內(nèi)的電容量和MOSFET電感量(在每個開關(guān)周期放電)是充足的。
LED由恒流驅(qū)動,因此U1在正常工作期間以恒流模式工作。在恒流模式下,開關(guān)頻率根據(jù)輸出電壓(在引腳5和6檢測)進行調(diào)節(jié),以保持負載電流恒定。
恒壓特性可以在任何LED發(fā)生開路故障或負載斷開時自動提供輸。
四、設(shè)計要點
1、選擇T1的圈數(shù)比(4.6),確保本電路在低輸入電壓(85 VAC)條件下以非連續(xù)模式(DCM)進行工作,D1的導(dǎo)通時間至少為4.5 μs。
2、反饋電阻R1和R2應(yīng)具有1%的容差值,有助于將額定輸出電壓和恒流調(diào)節(jié)閾值嚴格控制在中心位置。
3、RF1充當(dāng)保險絲:確保其額定值能夠在電源首次與AC連接時耐受瞬態(tài)耗散。使用繞線式電阻或超大號電阻。
4、假負載電阻R4在故障條件下(如負載斷開)維持輸出電壓。出過壓保護。
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