基于CSC6562A+A433的LED驅(qū)動電源設(shè)計(jì)方案
隨著大功率LED光源的大量使用,對LED驅(qū)動器的技術(shù)要求是與日俱增。本文提供LED照明應(yīng)用針對18W外置電源的設(shè)計(jì)。CSC6562A應(yīng)用在由臨界電流模式控制IC所控制的反激轉(zhuǎn)換電路,能夠高效率,高性能。同時提供各種保護(hù)以提高驅(qū)動的可靠性。
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反激AC-DC轉(zhuǎn)換從成本和功率密度的角度,仍是比二級轉(zhuǎn)換更具吸引力的解決方案。反激AC-DC轉(zhuǎn)換器可直接將AC輸入電壓轉(zhuǎn)換成DC輸出電壓,并且不需要前穩(wěn)壓器,如圖一所示:
圖一 反激AC-DC轉(zhuǎn)換器
圖二所示是返馳式反激AC-DC轉(zhuǎn)換器的電路圖。CSC6562A是作為控制器使用,并應(yīng)用CV(恒定電壓)和CC(恒定電流)模式反饋電路,以防止過載和過壓的情況。在LED照明中,輸出一定是滿載的情況,且如果LED的接面溫度升高的話,LED的正向電壓會降低。因此,在正常狀態(tài)下,應(yīng)該用CC模式來控制輸出,而CV模式僅用于過電壓保護(hù)。
圖二 返馳式反激AC-DC轉(zhuǎn)換器的電路圖。
CSC6562A是CRM PFC控制器;其開關(guān)的開啟時間是固定的,但關(guān)閉時間則會隨著穩(wěn)定狀態(tài)而改變。因此,切換頻率會隨著圖三中所示的輸入電壓變化而變化。
圖三 切換頻率隨輸入電壓變化
圖四所示為一次側(cè)開關(guān)電流,二次側(cè)二極管電流和閘極信號理論波形的圖解。在零電流情況下,MOSFET Q 開啟時,快恢復(fù)二極管(Fast Recovery Diode,FRD)Do 是關(guān)閉的,而在硬式切換的情況下,Q關(guān)閉時Do是開啟的。
圖四 理論波形
此處為使用CSC6562A實(shí)現(xiàn)的針對18W返馳式AC-DC外置電源的設(shè)計(jì)指南。
表一所示為應(yīng)用的系統(tǒng)參數(shù)。
表一 系統(tǒng)參數(shù)
1.返馳式變壓器的設(shè)計(jì)
在返馳式轉(zhuǎn)換器中,變壓器是較容易飽和的,因?yàn)樗挥糜贐-H回路的第一象限。此外,如果在臨界導(dǎo)通模式中運(yùn)作,則峰值電流會比在連續(xù)導(dǎo)通模式中高很多。因此,此處應(yīng)該插入氣隙以防止變壓器飽和。
在返馳式反激AC-DC轉(zhuǎn)換器中也應(yīng)該考慮合適的匝數(shù)比N1/N2,因?yàn)镸OSFET的最大電壓額定值和快恢復(fù)二極管(Fast Recovery Diode,FRD)與變壓器的匝數(shù)比強(qiáng)烈相關(guān)。根據(jù)變壓器的匝數(shù)比,MOSFET的漏極和源級電壓額定值Vds與FRD的逆向電壓額定值VR之間,存在著一種權(quán)衡關(guān)系。匝數(shù)比(N2/N1)較大時,F(xiàn)RD的VR要高,但MOSFET的Vds要低。相反地,匝數(shù)比較小時,會對MOSFET形成較高的電壓壓力,但FRD的VR會降低。
從Po=ηqVinqIin可得知,最大線電流為:
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