由LNK457DG构成5.25W非隔离式单级PFC及TRIAC调光式LED驱动电源的总电路如图12-10所示。该电源配置为不连续模式的反激式隔离变换器。对于非调光应用,图中3个虚线框内的电路应去掉,以提高电源效率。该电源的交流输入电压范围u=90~265V,驱动LED灯串的电压范围是+12~+18V(典型值ULED=+15V)。通过LED的恒定电流ILED=350(1±10%)mA,输出功率PO=5.25W,可驱动5只3.3V/350mA的白光LED灯串。功率因数λ>0.9,最高功率因数可达0.997,当u=230V时,总谐波失真THD<10%。
FU为3.15A熔丝管,RV为吸收浪涌电压的压敏电阻器。EMI滤波器由串模扼流圈L1和L2、电阻器R1、R6、电容器C2和C3构成。由C2、R6、L2和C3组成π形EMI滤波器。R1、R6均为阻尼电阻,可抑制电路的自激振荡。BR为MB6S型0.5A/600V整流桥。C2、C3兼作输入滤波电容器。为防止在TRIAC开始导通时因C2、C3的充电电流过大而造成线电压的瞬间跌落,使线路上出现振铃,C2、C3分别采用22nF、68nF的小容量电容器。
为避免发生LED闪烁现象,该电源采用无源和有源阻尼电路及无源泄放电路。无源阻尼电路使用一只防爆型熔断电阻器RF(47Ω),可对C2、C3的充电电流起到阻尼作用。有源阻尼电路由晶闸管SCR(亦称单向晶闸管)、R2、R3、C1、R4和R5构成,R4和R5为阻尼电阻。当TRIAC刚开始导通时,浪涌电流经过R2、R3对C1充电,利用R4和R5对浪涌电流起到阻尼作用。当C1上的压降超过SCR的触发电压UGT时,SCR迅速被触发而导通,立即将R4、R5短路。SCR采用P0102DN 5AA4型0.8A/400V晶闸管,UGT=0.8V(最大值)。
无源泄放电路由R7、C4、R8构成,其作用是给TRIAC提供维持电流IH,使之能维持在导通状态。
一次侧的RCD型钳位电路由R9、C5、R10、VD1构成。VD1为阻塞二极管,采用1A/600V的超快恢复二极管US1J。R10为阻尼电阻,在它与漏极分布电容CD的共同作用下,可使漏感所产生尖峰电压的起始部分保留下来并形成衰减振荡,叠加在一次侧的感应电压UOR上,使UOR得到提升,使所传输的能量增加,能提高LED驱动电源的效率,这是一种“变废为宝”的节能应用实例。VD2为隔离二极管,采用1A/800V的“玻璃钝化整流管”(Glass Passivated Rectifier)DL4006,可防止反向电流通过LNK457DG,但不得用普通硅整流管1N4006来代替DL4006。
二次绕组的输出电压经过VD3整流,再经过C7滤波后获得直流输出电压ULED。VD3采用SS110-TP型1A/100V的肖特基二极管。R11和C6并联在VD3两端,能吸收输出整流管的开关噪声并抑制阻尼振荡。C7(680 μF)需采用等效串联电阻(RESR)很低的铝电解电容器,所用25ZLH680MEFC10X16型铝电解电容器,其等效串联电阻仅为32mΩ。
直流输出电压ULED经过VD4和R13给LNK457DG的旁路端(BP)提供偏置电压UBP,C9为旁路电容器。R12为输出反馈电路中的电流检测电阻。从R12上获得的电流检测信号,经过(www.xing528.com)
图12-10 5.25W非隔离式单级PFC及TRIAC调光式LED驱动电源的总电路
R16接至LNK457DG的反馈端(FB)。正常工作且不调光时,UFB=290mV(典型值),取R12=0.82Ω时,所设定的ILED=290mV/0.82Ω=353.7mA≈350mA,这也是调光模式的最大输出电流。R12需采用误差为±1%的精密电阻器。
输出过电压保护电路由20V稳压管VDZ(MAZS2000ML)、R14构成。一旦ULED>20V,VDZ就被反向击穿而导通,对UBP起到钳位保护作用。输出过电压保护电路对电流检测信号的影响可忽略不计。
当LED灯串发生短路故障而使R12上的压降超过2V时,LNK457DG立即进入自动重启动阶段,可对电源起到保护作用。
高频变压器采用EE16型铁氧体磁心,一次绕组采用ϕ0.14mm漆包线绕130匝,二次绕组采用ϕ0.33mm漆包线分两层双股并绕20匝。一次侧电感量LP=660μH(允许有±10%的误差),最大漏感量LP0=15μH。高频变压器的谐振频率超过1.2MHz。
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