DPA424R变换LED驱动电路设计与应用优化

正激式DPA424R变换LED驱动电源用于100W以下的电能转换。正激式变换器必须在输出整流二极管与滤波电容之间串联滤波电感，该电感还能起到储能作用，亦称储能电感。图3-4构成隔离式DC-DC转换电路。R₁为降压电阻，起欠电压、过电压保护。欠电压保护值为33.3V，过电压保护值为86.0V。当输出瞬间过载时，R₁将自动降低占空比、降低输出电流、阻止变压器磁心出现磁饱和。C₁～C₃和L₁与抑制串模干扰构成输入端EMI滤波器，同时对传导干扰也起重要的抑制作用。R₂为电流限制电阻，限制漏极电流在重载时电流溢出。由C₄、VS组成磁复位电路，当功率开关MOS管与高频率变压器进行电能转换时，开关管的导通将向变压器一次绕组输送电能，对绕组进行充磁；当开关管截止时，一次绕组磁能反向，向二次绕组传递电能，在剩磁的作用下，使高频变压器磁复位，与下一个周期充磁创造条件。VS是容量较大的稳压二极管，具有钳位作用，当输出负载发生突变过冲时，它将漏极电压进行限制分压。C₄用作滤除或旁路漏极电压上的尖峰脉冲。C₈与R₄串联后再与整流二极管VD₂并联，起着抑制阻尼振荡和高频检波作用，电阻不能太大，否则对输出电流造成损耗。芯片DPA424R的偏置工作电压由储能电感L₂提供。由于L₂接在输出电路中，因此DPA424R的偏压不受输入电压的影响，也不随着负载的变化造成DPA424R工作受阻，它比一般在高频变压器用反馈绕组供电效果好。空载时利用负载电阻R₅可将偏压保持在8V以上。软启动电路由电阻R₆、电容C₁₂和VD₃组成，能将IC₃的工作时间延长15ms，避免在启动瞬间，过冲电压损坏IC₃。由R₉、C₁₄决定误差放大器的工件频率，由此决定反馈电压基准。C₁₃、R₈是改善误差放大器瞬态响应的。C₆的作用是滤除尖峰电压，决定自动启动时间，与R₃一起进行频率补偿。

图3-4 正激式DPA424R变换LED驱动原理图

高频变压器TR采用PR1048磁心：一次绕组、二次绕组分别用ϕ0.28和ϕ0.36高强度漆色线绕30匝、6匝。一次电感L_p=520μH，其漏感L_PD=3μH。高频变压器的谐振频率不低于3.5MHz。储能电感的一次绕组用两股ϕ0.56mm漆色线绕7匝，二次绕组用ϕ0.36漆色线绕18匝，一次电感为8μH。

DPA424R是高度集成离线式电源转换高压模块，片内集成了700V的大功率MOSFET，电源控制器及保护电路，具有高可靠性、自动恢复、过热关断保护特性。芯片广泛用于手机充电器、适配器、DVD播放器、LED驱动器。

DPA424R结构特点：内部集成有电流检测器；具有自动启动功能；定额PWM控制，有300kHz和400kHz两种开关频率可选用；输入电压范围宽为DC16～75V；电压控制模式，在不进行斜波补偿的条件下，占空比能达到0.75，同时提供5～10kHz的宽带环路电信号；还有过电压保护功能，并可实现同步整流、限流功能，可通过外部电路编程控制；支持正激式和反激式电路拓扑，具有独特的周期跳跃特点；采用滞后型过热关断，实现系统故障自动恢复。引脚功能及排列如图3-5所示。

1脚：控制脚。误差放大器及反馈电流输入端用于占空比控制、电源旁路及自动重新启动，补偿电容接此脚。

2脚：母线检测。过电压信号、欠电压信号、母线前馈信号、远程ON/OFF信号输入端。(www.xing528.com)

图3-5 DPA424R的引脚排列图

3脚：限流功能外部控制。外部限流调节信号、远程ON/OFF信号的输入端。

4脚：内部输出源极，变压器一次侧控制电路。

5脚：开关频率选择。开关频率为400kHz，它与4脚相连，开关频率降为300kHz。

7脚：内部输出高压漏极。