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高效率7.6 V 700 mA隔離式LED驅(qū)動器設計
摘要: 使用LinkSwitch-II器件LNK606PG設計的一個通用輸入7.6V,700mA恒壓/恒流反激式電源,。
Abstract:
Key words :

  一,、設計特色


  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次級側(cè)CV/CC控制電路,無需電流檢測電阻,,即可達到最高效率,;使用元件少,、低成本的解決方案,。

  2、自動重啟動保護功能可在輸出短路或開環(huán)條件下可將輸出功率降低到95%以下

  3,、遲滯熱關斷功能可防止電源損壞

  4,、滿足CEC及能源之星2.0效率要求:

  5、綠色封裝:無鹵素和符合RoHS

  二,、工作原理

  圖1是使用LinkSwitch-II器件LNK606PG設計的一個通用輸入7.6 V, 700 mA恒壓/恒流反激式電源的電路圖,,該電源適用于LED驅(qū)動器應用。

  LNK606PG (U1)將功率開關器件,、振蕩器,、CC/CV控制引擎以及啟動和保護功能集成于IC內(nèi)。

  二極管D1至D4對AC輸入進行整流,。電容C1和C2對經(jīng)整流的AC進行濾波,。這些電容與電感L1和L2一起,,還可以對差模傳導EMI噪聲進行衰減,。電阻R1和R2可以阻尼這些電容與電感之間所產(chǎn)生的諧振振蕩。上述設計與Power Integrations的變壓器E-sheild™技術相結(jié)合,,使該電源能以大于10 dB的裕量輕松滿足EN55015 B級傳導EMI要求,,且無需Y電容??扇垭娮鑂F1用于限制啟動時產(chǎn)生的浪涌電流,,并在元件因輸入電流過大而發(fā)生故障時起到保險絲的作用。

  本電源設計利用U1集成的恒流特性來驅(qū)動LED負載,,可以在恒流模式下以最大輸出功率進行工作,。IC U1的恒壓模式可以在任何LED發(fā)生開路故障時提供輸出過壓保護。

  在恒流階段工作時,,U1通過更改MOSFET的開關頻率來調(diào)整輸出電流,。隨著輸出電壓升高,U1將提高其開關頻率,。輸出電壓大小由負載中LED的數(shù)量決定,。電阻R5和R6的值決定了最大開關頻率和輸出電壓。變壓器的電感量可確保驅(qū)動器始終以最大功率工作,。

  如果出現(xiàn)輸出故障,,電源將以恒壓模式工作,并使用開/關控制方式來調(diào)節(jié)輸出電壓,。這樣可以提供自動輸出故障保護,,降低此種情況下的功耗,。IC U1的自動重啟動功能提供輸出短路保護。

  IC U1通過BP(旁路)引腳完全實現(xiàn)自供電,,并對電容C4進行退耦,,同時還提供高頻率去耦。當內(nèi)部MOSFET導通時,,U1會利用存儲在C4中的能量,;當MOSFET關斷時,內(nèi)部的6 V穩(wěn)壓器會從漏極引腳拉出電流,。這樣便可省去外部偏置繞組,。添加外部偏置繞組將進一步降低空載功耗。

  經(jīng)整流及濾波的輸入電壓加在T1初級繞組的一側(cè),。U1中集成的MOSFET驅(qū)動變壓器初級繞組的另一側(cè),。D5、R3,、R4和C3組成一個RCD-R箝位電路,,用于限制漏感引起的漏極電壓尖峰。IC U1自動補償初級勵磁電感中的容差差異,。輸出功率與設定初級電感直接成正比,,輸出功率變化可在FB引腳檢測到。輸出功率發(fā)生變化時將調(diào)整開關頻率,,對電感波動進行補償,。

  二極管D7(為提高效率選用肖特基勢壘二極管)用于整流變壓器的次級輸出,C7對其進行濾波,。電阻R8和電容C6可消除高頻率的傳導和輻射EMI,。沒有負載連接時,假負載電阻R9充當C7的瀉放電阻,。

  三,、設計要點

  1、U1上高壓引腳與低壓引腳之間的爬電距離非常大,,可以避免產(chǎn)生電弧并進一步提高可靠性,,這在高濕度或高污染條件下特別重要。

  2,、電容C7具有低效串聯(lián)阻抗(ESR),,可降低輸出電壓紋波和省去LC后級濾波器。

  3,、反饋電阻R5和R6應具有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。
  4,、使用外部偏置繞組可進一步降低空載功耗,。在PCB板上,,將旁路引腳電容靠近U1放置。

  5,、減小箝位和輸出二極管的環(huán)路面積,,以降低EMI。

  6,、使AC輸入和開關節(jié)點保持一定距離,,降低可能會旁路輸入濾波的噪聲耦合。

  7,、確保U1D引腳的峰值漏極電壓低于650 V,,否則的話,需要通過降低R3的值來實現(xiàn),。

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