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基于iW3610的可调光LED驱动电源设计

作者: 时间:2012-09-07 来源:网络 收藏

2.1 电路组成

  图3所示的电路主要由以卜四个部分组成。

  一是输入EMI滤波器。L1、L2和C1组成EMI滤波器电路,R1和R2用来阻尼LC谐振振荡。

  二是桥式镇流器。BR1为全桥桥式整流器。

  三是斩波电路。VD1~VD3、C2和C4、L3、VT2、R6和R7组成斩波电路,用作为调光器提供动态阻抗。

  四是反激式变换器。U1、VT1、变换器T1等构成反激式转换器。T1初级绕组上的R8、C5和VD4,组成RCD型初级钳位电容。T1次级侧上的VD6和C7组成输出整流滤波电路,R14为预负载,T1辅助(或偏置)绕组、VD5和C6组成U1引脚VCC上的偏置。辅助绕组同时提供输出反馈,消除了次级侧上的感测与光电耦合反馈电路。

  调光器串接在AC线路输入相线L上。U1能够检测调光器类型(如前沿调光器、后沿调光器等),并检测调光器相位。当U1检测到调光器不存在时,电路照样可以操作,而且具有高功率因数。

2.2 电路工作原理

  (1) 电路启动

  接通AC后,整流后的DC高压经电阻R3、R4和U1内部连接在引脚VIN和引脚VCC之间的二级管对电容C6充电。只要U1引脚VCC上的电压超过12V的阀值,U1中的控制逻辑使能,U1进入正常操作模式。在开始时的前3个AC半周期期间,U1引脚OUTPUT(TR)保持高电平,VT2导通。在调光器类型和AC线路周期被检测后,恒流电路使能,输出电压开始上升。当输出电压高于串上的总正向电压时,U1开始在恒流模式操作。

  在U1启动后,U1引脚VCC则由偏置供电。

  (2) 调光器检测与相位测量

  调光器检测与调光器相位测量通过电阻R3、R4和U1引脚VIN内部电路来实现。

  调光器检测分两步:第一步是确定调光器是否存存:第二步是在检测到调光器存在的情况下确定调光器的类型(是前沿调光器还是后沿调光器)。调光器检测发生在系统启动后的第三个周期。当U1引脚③上的电压VIN0.1V的时间不超过600us时,U1则确定调光器未接入,U1将调光器类型设置在“无调光器”。如果VIN0.1V的时间超过600us,U1则确定调光器的存在。如果调光器存在,U1将探测调光器类型。在调光器检测期间,U1引脚①输出高电平,斩波电路中的MOSFET(VT2)导通,从而为调光器产生一个纯电阻性负载。

  在发现调光器出现的第二个周期中检测VIN周期并锁定备用。当VIN超过0.1V并计数输入电压采样时,开始测量调光器相位。如果可控硅导通时间为ton,调光周期是t,调光器相位则为ton/t。调光器中可控硅的导通角越大,电源输出功率也就越大,则越亮;反之,调光器导通角越小,亮度也就越暗。

  (3) 斩波电路

  斩波电路的作用是为调光器提供动态阻抗,并为反激式转换器建立能量。VD2在电路C4上的电压Vc4低于输入电压时为充电C4提供通路,当TRIAC的触发时可以减少浪涌电流。在斩波周期期间,当VT2导通时,L3导通时,L3存储能量;当VT2关断时,L3释放能量,使VD3导通。

  L3、VT2、VD3和C4等组成的电路与常规功率因数校正(PFC)升压变换器类似。在不接入调光器时,通过L3的平均电流与输入AC电压同相位,因此产生高于0.9的功率因数。

  图4为斩波电路相关波形。

图4 斩波电路相关波形

  (4) 初级侧反馈与恒定LED电流操作

采用初级侧反馈,无需次级侧感测和光耦合器。T1辅助绕组(匝数为NAUX)上的电压VAUX是输出电压发射的结果。VD6上的正向压降仅约0.5V,若忽略这个正向压降,当T1次级绕组匝数为Ns时,辅助绕组上的电压则为VAUX=Uo×(NAUX/NS)。T1辅助绕组上的电压经R9和R10馈送到U1引脚VSENSE,经内部恒流控制电路将输出电流调节到一个恒定电平上,而不管输出电压与否。

  初级侧电流通过VT1源极电阻R13检测,以执行峰值电流限制(PCL)和过电流保护(OCP)。

  (5) 谷值模式开关

  在恒流输出操作期间,U1采用谷值模式开关,即VT1在漏一源极谐振电压最低点上开关,因此具有最小的开关损耗和EMI。

  (6) LED温度漂移补偿

  U1引脚VT外部连接一个NTC热敏电阻RNTC,为LED提供温度漂移补偿。RNTC能够感测到LED温度。当温度较高时,U1可使LED变暗。如果LED温度达到限制阀值,U1将关断。

3 结束语

是一种采用先进的数控技术的反激式电源控制器。光LED器,能够检测调光器的存在、调光器类型并测量调光器相位,无闪烁调光范围达2%~100%。iW3610采用初级侧感测技术,无需次级反馈电路和环路补偿元件,并通过脉冲接脉冲的波形分析来实现LED恒流调节。iW3610在准谐振模式的操作,在无调光器时提供85%的效率。iW3610结合一个配合调光的斩波电路,再无调光器时的功率因数达0.9。iW3610全范围的保护功能,使系统具有高可靠特性。


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