基于控制器LM3445帶三端可控硅調(diào)光器的離線式LED驅(qū)動器

0 引言
基于控制器IC的可調(diào)光LED驅(qū)動器通常采用的調(diào)光方式有兩種，即數(shù)字PWM調(diào)光和模擬DC電壓調(diào)光。基于相位控制的TRIAC傳統(tǒng)白熾燈和鹵素?zé)粽{(diào)光器若用于LED的調(diào)光控制，會產(chǎn)生100Hz或120Hz的閃爍，而且調(diào)光范圍非常窄。最近美國國家半導(dǎo)體(NS)公司推出一種帶有TRIAC調(diào)光譯碼器的離線式AC／DC降壓(buck)恒流LED控制器LM3445，允許利用標(biāo)準(zhǔn)TRIAC調(diào)光器對LED進(jìn)行寬范圍的平穩(wěn)無閃爍調(diào)光，打破了傳統(tǒng)TRIAC調(diào)光器應(yīng)用與LED節(jié)能照明的一個瓶頸。

l LM3445的主要特點(diǎn)
LM3445與先前的同類離線式AC／DC降壓恒流LED驅(qū)動器IC比較，其主要特點(diǎn)是在芯片上設(shè)計(jì)了TRIAC調(diào)光譯碼器電路，能傳感AC線路TRIAC調(diào)光波形，并將其轉(zhuǎn)換成控制LED電流的調(diào)光信號，幾乎能在從0％到100％的調(diào)光范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無閃爍LED亮度調(diào)控。LM3445的其它特征主要有：
(1)AC輸入電壓范圍為80～270V，適用于國際通用AC線路；
(2)能夠控制大于1A的LED電流；
(3)適合配置無源(被動式)功率因數(shù)校正(PFC)電路，滿足能源之星固態(tài)照明(SSL)商業(yè)應(yīng)用要求；
(4)支持主／從控制功能的多芯片解決方案，使用一個TRIAC調(diào)光器和一個主LM3445，便能控制多個基于LM3445的從屬降壓變換器驅(qū)動的多串LED；
(5)提供VCC欠鎖定、門限是165℃的熱關(guān)閉保護(hù)和電流限制；
(6)固定關(guān)斷時間可編程，開關(guān)頻率可調(diào)節(jié)；
(7)采用10引腳MSOP封裝，結(jié)溫范圍為一40℃～+125℃。

2 基于LM3445的TRIAC調(diào)光離線LED驅(qū)動電路
1)基本電路
LM3445的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及由其組成的TRIAC調(diào)光離線式LED驅(qū)動電路如圖l所示。這種AC―DC恒流LED驅(qū)動電路主要含有五個部分，即TRIAC調(diào)光器、橋式整流器BR1、整流線路電壓檢測及調(diào)光譯碼器電路、無源功率因數(shù)校正(PFC)電路和降壓(buck)式DC／DC變換器電路，整個系統(tǒng)的核心是LM3445。
2)電路工作原理
(1)TRIAC調(diào)光器
在圖1中，串聯(lián)在橋式整流器BR1輸入端的TRIAC調(diào)光器采用傳統(tǒng)基于相位控制的電路，如圖2所示。R1、R2和C1值決定C1上電壓達(dá)到雙向觸發(fā)二極管(DIAC)觸發(fā)電壓(約32V)之前的延遲時間。對于負(fù)載是白熾燈時，R1值減小，TRIAC的導(dǎo)通延遲縮短，導(dǎo)通角增加，燈亮度則增強(qiáng)；反之，若R1值增加，TRIAC導(dǎo)通角將減小，燈光則變暗。

在圖1中，TRIAC調(diào)光器被串接在AC線路輸入端，通過LM3445的調(diào)光譯碼器電路，可以控制LED串的電流，實(shí)現(xiàn)亮度調(diào)控。
(2)TRIAC調(diào)光譯碼電路
TRIAC調(diào)光譯碼電路由整流線路電壓感測電路、TRIAC導(dǎo)通角檢測電路和調(diào)光譯碼器電路三部分組成(見圖1)。