高效LED驱动电源：50W带无源PFC和模拟调光方案示例

PT4207是华润矽威科技（上海）有限公司推出的AC/DC通用输入的降压式可调光、高亮度LED（HB-LED）驱动器芯片，可广泛用于AC/DC式LED日光灯驱动器、RGB-LED背光驱动器和LED环境灯饰驱动器。

由PT4207构成的50W高亮度LED驱动电源的电路如图12-8所示。交流输入电压范围是160～265V。FU为1A/250V熔丝管。R_V采用标称电压为430V的TVR05431型压敏电阻器，用于吸收浪涌电压。R_T为50D-9型负温度系数热敏电阻（NTCR），它在室温下的阻值为50Ω，上电时可起到限流保护作用。EMI滤波器由串模电容器C₁、C₂、串模扼流圈L₁、L₂和共模扼流圈L₃构成。BR为MB6S型0.5A/600V整流桥。由VD₁～VD₃、C₃和C₄组成二阶无源填谷式PFC电路。C₃、C₄均采用47μF/250V的电解电容器，二者串联后的总耐压值为500V。C₅用于滤除高频干扰。

R₄用于设定关断时间T_OFF，其典型值为100kΩ（或150kΩ）；当R₄=100kΩ时，所设定的T_OFF=10μs（固定值）。不进行调光时应将DIM端接U_DD端，C₇为电源退耦电容。PT4207内部MOSFET的最大漏极电流为350mA，对于350mA以下的LED驱动电源不需要使用外部MOSFET。设计350mA以上的LED驱动电源时，必须通过PT4207的驱动端口G、S和EXT，来驱动外部功率MOSFET V₁和V₂，以扩展输出电流，V₂为低端扩流管。VD₆～VD₈均为保护二极管，R₉为栅极限流电阻。

图12-8 由PT4207构成的50W高亮度LED驱动电源的电路

续流二极管由两只2A/400V的超快恢复二极管UF204并联而成，其反向恢复时间t_rr=50ns。L₄和L₅为储能电感，适当增大L₄和L₅的电感量，可减小LED的纹波电流，提高电源效率。C₈为输出滤波电容器（可省去）。R₆～R₈为电流检测电阻，并联后的总阻值R_S=0.4（1±1%）Ω，LED灯串的峰值电流I_LED（PK）由下式确定：

式中，R_S为电流取样电阻。LED灯串的平均值电流I_LED（AVG）为(www.xing528.com)

图12-9 利用可调电阻实现模拟调光的电路

式（12-3）中的k为电感电流的纹波系数。所设定的峰值电流。当k=0.3时，I_LED（AVG）=（1-0.3）×0.875A=0.613A≈0.6A。LED灯串包含24只HB-LED，每只LED的正向导通压降U_F≈3.5V。LED驱动电源的输出电压U_O≈+84V。

利用可调电阻可实现PT4207的模拟调光，电路如图12-9所示。DIM端内部有一只上拉电阻，只需改变外部电阻R_DIM的阻值，即可将DIM端的电压U_DIM在0.5～2.5V范围内进行调节，进而达到连续改变输出电流之目的。输出电流与调光电阻之间存在下述关系式：

式中，k₁=0.00002/Ω，R_DIM=25～125kΩ。