实例解析脱机式LED照明设计

时间:2011-12-21来源:网络

  高功率因子/低谐波防止电流失真

  透过使线路电流跟随施加的正弦波电压,这种高功能整合的驱动电路实现了高功率因子,并且满足了IEC 61000-3-2 C类照明设备谐波要求。如果所吸取的电流与输入电压成正比,就能实现等于1的功率因子。其用一个从输入电压产生并与输入电压成比例的电压调制峰值开关电流。如图2所示,这种方法提供0.98或更高的功率因子。一个小带宽回馈环路保持对输出电流的调节,而且不会使输入电流失真。



图2 具主动功率因子校正的LT3799的VIN和IIN波形

  可与TRIAC调光器相容

当TRIAC调光器处于断开状态时,其实不是彻底断开的。有相当大的漏电流通过其内部滤波器流至LED驱动器。这个电流为LED驱动器的输入电容器充电,进而导致LED随机开关和闪烁。过往的解决方案是增加一个泄能电路,该电路包括一个大且昂贵的高压金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)。LT3799将变压器一次侧绕组和主开关用作泄能电路,因此无需这类MOSFET或其他任何额外的组件。如图3所示,当TRIAC断开时,MOSFET闸极讯号为高,且MOSFET接通,进而泄放掉漏电电流,并保持输入电压为 0伏特(V)。TRIAC一导通,MOSFET就无缝地变回正常的供电组件。



图3 MOSFET闸极讯号和VIN

  独特LED电流调节降低成本提高可靠性

  此外,LT3799在整个输入电压、输出电压和温度范围内提供LED电流调节。从图4可见,正如大多数美国照明应用所要求,当输入从90VAC变到150VAC时,LED电流保持在±5%的调节范围内。LT3799采用一个独特的电流检测电路取代了光耦合器,以向二次侧提供良好调节的电流。此举不仅降低了成本,还改善了可靠性。

图4 LT3799 LED电流调节与VIN(AC)

  LED开路/短路保护

  通过变压器的第三个绕组持续监视LED电压。当主开关断开时,第三个绕组的电压与输出电压成正比,输出二极管传导电流。一旦过压或LED开路,主开关就断开,高精度比流器(CT)接脚的电容开始放电。然后该电路进入打嗝(Hiccup)模式。在LED短路情况下,VIN接脚电压降至低于欠电压(UVLO)门限之前,该IC以最低频率运行,因为第三个绕组不能给该IC提供足够的功率,然后该IC进入启动排序状态。

  CTRL接脚控制电压实现模拟调光

  LT3799的输出可以通过多个CTRL接脚调节。例如,输出电流可以跟随一个加到任意CTRL接脚的直流电(DC)控制电压,以实现模拟调光。过热保护和线路过压保护功能也可以利用这些CTRL接脚轻松地实现。

  创造更精小并具成本效益解决方案

  LT3799运用具整个LED驱动电路(包括电磁干扰滤波器)的单级设计,仅需要四十个外部组件,让解决方案简单、配置面积精小和具成本效益等优势。图1中20瓦电路的总尺寸仅为30毫米(mm)×75毫米,厚度仅为30毫米,非常适用于多种LED应用。透过改变几个外部组件,这个电路就可以进一步为120VAC、240VAC甚至377VAC应用或几乎任何常见的AC输入而优化。

  为因应通用照明应用的脱机供电LED,不断促进对高性能和具成本效益的LED驱动器IC解决方案需求。这类LED驱动器须提供电气隔离、高效率、PFC>0.90和TRIAC调光功能。并且提供良好调节的LED电流,以保持一致的亮度,而不管输入电压或LED正向电压如何变化,都必须提供保护功能以提高系统可靠性。向LED照明过渡的经济性也要求LED驱动器电路须非常具成本效益,庆幸的是,这类LED驱动器已经问世。

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关键词: 照明 设计 LED 脱机 解析 实例

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