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深圳市瑞申電子有限公司

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功率電感:5W可調光非隔離式LED驅動電路設計(一)

時間:2014-11-07 11:02:41 點擊:
    本文介紹使用LinkSwitch-PL系列器件LNK457DG設計的非隔離式LED驅動器(電源)。在12 V和18 V的LED燈串電壓下可提供350 mA單路恒流輸出。使用標準的AC市電可控硅調光器可將輸出電流降低至1% (3 mA),這不會造成LED負載性能不穩或發生閃爍。該電路可同時兼容低成本的前沿調光器和更復雜的后沿調光器。

  該電路用于在通用AC輸入電壓范圍內(85 VAC至265 VAC,47 Hz至63 Hz)進行工作,但在0 VAC至300 VAC的輸入電壓范圍內也不會造成損壞。功率電感打樣 這樣可以提升現場應用可靠性,延長在線電壓跌落和浪涌條件下的使用壽命。基于LinkSwitch-PL的設計可提供高功率電感因數(>0.9),有助于滿足所有現行國際標準的要求,可使單個設計全球通用。

  該電源所選用的外形可滿足標準梨形(A19) LED替換燈的要求。輸出采用非隔離式,要求外殼的機械設計能夠將電源輸出和LED負載與用戶隔離。

  一、電路原理圖

圖1 電路原理圖


  二、電路貼片電感器企業描述

  本電路為非隔離式、非連續導通模式反激轉換器電路,以350 mA的輸出電流為電壓為12V到18 V的LED燈串提供驅動。驅動器完全能夠在寬輸入電壓范圍內工作,并提供高功率因數。本電路可同時滿足輸入浪涌和EMI要求,其元件數較少,能夠使電路板尺寸滿足LED燈泡替換應用的要求。

  1 、調光性能設計指南

  對于使用低成本的可控硅前沿相控調光器提供輸出調光的要求,我們需要在設計時進行全面的權衡。由于LED照明的功耗非常低,整燈吸收的電流通常要小于調光器內可控硅的維持電流。這樣會產生調光范圍受限和/或閃爍等不良情況。由于LED驅動器的阻抗相對較大,因此在可控硅導通時,會產生很嚴重的振蕩。在可控硅導通的一瞬間,一股非常大的浪涌電流會流入驅動器的輸入電容,從而激發線路功率電感并造成電流振蕩。這同樣會造成類似不良情況,因為振蕩會使可控硅電流降至零并關斷,同時造成LED燈閃爍。為克服這些問題,電路中采用了兩個電路功能塊–一個有源衰減電路和一個泄放電路。這些電路功能塊的缺點是會增大功耗,進而降低電源的效率。

  在本設計中衰減電路和泄放電路的取值能夠使一個電路板與的絕大多數調光器(600 W以下的調光器并包括低成本前沿可控硅調光器)在整個輸入電壓范圍內正常工作。這一設計可實現在高壓輸入時將一個燈連接一個調光器來實現無閃爍照明。一個燈在高壓下工作會導致最小輸出電流和最大浪涌電流(可控硅導通時),這代表最差情況。因此,主動衰減電路和泄放電路的作用非常明顯:泄放電路可降低阻抗,衰減電路可提高阻抗。但這會增加功耗,進而降低驅動器的效率和整個系統的效能。
要求將多個燈連接到一個調光器以便正常工作會降低泄放電路所需的電流,此時可增大R10和R11的值并減小C6的值。

  如果使燈具僅在低壓(85 VAC至132 VAC)下工作時,可在前沿可控硅調光器導通時出現的峰值電流大幅降低時降低R7和R8的值。這兩電感器企業種更改都會降低散耗和提高效率。對于非調光應用,可直接省去這些元件,用跳線替代R7和R8,從而提高效率,但不會改變其他性能特性。


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