基于MAX16841的10W相控晶闸管LED调光电路

该电路可用于宽交流输入市电供电范围（AC90～265V）的离线式LED驱动前沿/后沿相控调光应用场合，电路工作于Flyback变换拓扑，电路的开关工作频率被设定为70kHz，电路优化工作于AC180～265V交流输入市电供电电压范围^[83]。

电路可以驱动6～8只串联LED，在交流输入市电供电电压为AC230V时的输入功率为11.7W，在8只LED负载串联应用场合可以提供10W的输出驱动功率。

4.10.2. 1电路特点

电路主要技术特点如下。

（1）具有PFC控制功能；

（2）DC40V的LED负载开路保护；

（3）可用于前沿/后沿相控LED调光应用场合；

（4）满足有关EMI和谐波失真的有关技术要求；

（5）可驱动6～8只串联LED负载，额定输出电流不低于500mA。

4.10.2. 2电路工作原理

电路工作原理图如图4-258所示，电路工作于平均电流控制模式，通过电流检测电阻R₁引脚由REFI内部电路逐周期检测电路的开关平均工作电流，在每个开关工作周期流入电阻R₁的平均电流可以利用式（4-128）计算。

式中，V_REFI的单位为伏特，电阻R₁的单位为Ω，平均电流I_平均的单位为A。(www.xing528.com)

如图4-258所示，电路元件L₁、L₂、L₃和C₁组成EMI滤波电路，由于前沿相控晶闸管调光器在导通工作的瞬间对电容C₃大充电浪涌电流的原因，会使电路有明显的振荡，振荡可能致使交流输入市电电流过0而关断相控晶闸管的工作，使电路出现误触发，致使LED调光发光闪烁。电阻R₂₅、R₆和电容C₄就是用于衰减电路振荡，限制浪涌电流的幅值。在经历了55μs的相控调光瞬间后，通过晶闸管VT₅的导通，短路电阻R₂，从而降低在电阻R₂上的功耗，提高了电路工作效率。二极管VD₄可以在相控晶闸管调光器关断瞬间为电容C₂提供快速放电通路。

电容C₃为Flyback变换器供电的滤波电容，电容C₃的容量与电路的功率因数有关，电容C₃的容量不能取的过大，电容C₇、C₈和C₉是LED负载供电的滤波电容，可以滤除加到LED负载的两倍频交流输入市电供电频率的纹波电流。

在电路启动工作期间，MAX16841的IN引脚供电来自于VT₂、R₁₀、R₁₁和VD₈组成的回路，在MAX16841正常工作期间，MAX16841的IN引脚供电来自于Flyback变压器（T₁）的辅助绕组。

电阻R₁₅、R₁₆和R₁₇可以用于设定Flyback变换电路的开关阈值电压，引脚输出信号驱动功率MOSFET管VT₃导通。交流输入市电整流输出的直流电压通过电阻R₁₈和功率MOSFET管VT₃对地形成回路，构成前沿相控调光晶闸管的泄放电流，确保相控调光晶闸管的可靠工作。如果交流输入市电供电电压又开始上升高于V_TH的上升阈值电压，Flyback变换电路又开始新的开关工作周期。如果DIMOUT引脚输出信号变为低电平，泄放电阻R₁₈又被断开。

二极管VD₆用于当相控调光器关断期间阻止电容C₃和C₄通过电阻R₁₈放电，电路元件R₂₇、R₂₈、R₂₉、VD₁₃、R₁₃、C₆、VT₄、R₂₁和R₂₆用于设定输入基准电流，晶体管VT₄为镜像晶体管，电容C₆上的电压可以决定R₁₃、R₂₁、R₂₆和VT₄组成镜像电路的电流值，流进电阻R₁₃的电流近似正比于电容C₆上的电压，两只镜像晶体管的集电极电流近似相等，为通过电阻R₁₃的电流。

在MAX16841的REFI引脚有一个50μA的电流源，通过流进电阻R₁₉的电流可以设定流过电阻R₁的平均电流。这个电流可以使在整个交流输入市电供电范围内使电路输入功率保持恒定。在相控调光过程中，元件R₃₀、C₁₁、VD₁₀、VD₁₂和R₃₁的参数会影响输入基准电流的值，实现宽调光范围的相控调光控制。

在LED负载开路的故障工作条件下，驱动电路的输出电压上升，上升的输出电压可以通过Flyback变压器T₁的辅助绕组（4-5）反应出，致使MAX16841的IN引脚电压上升，一旦IN引脚的电压大于22.5V（典型值），MAX16841停止工作，一旦MAX16841的IN引脚电压低于22V（典型值）MAX16841恢复工作。

如果不需要电路的相控调光工作功能，可以将图4-258所示电路虚线部分的电路元器件去掉。

图4-258 电路工作原理图