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功率电感:5W可调光非隔离式LED驱动电路设计(二)

来源:    作者:     发布时间:2015-01-09 19:29:00     点击数:
2 、输入EMI滤波和输入整流

  EMI滤波器经优化可降低对调光性能的影响。电阻R20为可熔电阻。如果某个元件故障会导致输入电流过大,应选择可熔电阻来使开路失效。与非PFC设计或无源PFC设计相比,薄功率电感器打样 膜电阻(相对于线绕电阻)是可以接受的。这会在输入电容充电时降低瞬间功率电感耗散,但对于在高压下工作的设计建议使用2W的额定值。此外,它们可以限制相位超前可控硅调光器导通以及电容C4和C5充电时所产生的浪涌电流。当可控硅以90度或270度角导通时出现最差条件(浪涌电流达到最大),它对应于AC波形的波峰。最后,它们可以在前沿可控硅导通时衰减在AC输入阻抗与电源输入级之间由浪涌电感制作电流再次导致的任何电流振荡。

  两个π型差模滤波器EMI级与C1、R2、L1和C2一起形成一个级,C4、L2、R9和C5形成第二个级。在测试时发现,没有要求C1满足传导EMI限值,因此没有装配。AC输入由BR1进行整流,由C4和C5进行滤波。所选取的总等效输入电容(C4、C5与C6的和)可确保LinkSwitch-PL器件对AC输入进行正确的过零点检测,这对于在调光期间维持正常工作和实现最佳性能很有必要。

  3 、有源衰减电路

  有源衰减电路用于限制调光器内的可控硅导通时所产生的浪涌电流、相关电压尖峰和振荡。该电路在每个AC半周期的短暂时间内连接与输入整流管串联的阻抗(R7和R8),在剩下的AC周期则通过一个并联SCR (Q3)旁路。电阻R3、R4和C3决定Q3导通电感器企业前的延迟时间。

  4 、泄放电路

  电阻R10、R11和C6形成泄放电路,确保初始输入电流量足以满足可控硅的维持电流要求,特别是在可控硅导通角不够大的情况下。对于非调光应用,可同时去除有源衰减电路和泄放电路。为此,可删除下列元件:Q3、R20、R3、R4、R10、R11、C6及C3。 将R7、R8及R20替换为0欧电阻。

  5 、LinkSwitch-PL初级

  LNK457DG器件(U1)集成了功率开关器件、振荡器、输出恒流控制、启动以及保护功能。集成的725 V MOSFET提供更宽的电压裕量,即使在发生输入浪涌的情况下仍可确保高可靠性。该器件通过去耦电容C9从旁路引脚获得供电。启动后,C9由U1从内部电流源并经由漏极引脚进行充电,然后在正常工作期间则由输出经由R15和D4进行供电。经整流和滤波的输入电压加在T1初级绕组的一端。U1中集成的MOSFET驱动变压器初级绕组的另一侧。D2、R13、R12和C7形成RCD-R箝位电路,对漏感引起的漏极电压尖峰进行限制。

  二极管D6用于防止IC在功率MOSFET因反射输出电压超过DC总线电压而关断时产生负向振荡(漏极电压振荡低于源极电压),确保以最小输入电容实现较高的功率因数。

  6、输出整流

  变压器的次级由D5整流,由C11滤波。选用肖特基势垒二极管来提高效率。由于C11在AC过零点期间提供能量存储,因此它的值决定了线电压频率输出纹波的幅值(因采用全波整流而为2 x fL )。因此可根据所需的输出纹波来调整该值。对于所显示的680微F值,输出纹波为±IO的50%。电阻R17和C10用来衰减高频振荡,改善传导及辐射EMI。

  7、输出反馈

  恒流模式设定点由R18上的电压降决定,然后馈入U1的反馈引脚。输出过压保护由VR2和R14提供(R14对电流检测信号的影响微不足道,可忽略不计)。

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