基于控制器LM3445帶三端可控硅調(diào)光器的離線式LED驅(qū)動(dòng)器
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3 主要參數(shù)與元件值的計(jì)算
LM3445可以在80～270VAC的通用AC線路上工作，現(xiàn)設(shè)輸入電壓范圍是90～135VAC，開關(guān)頻率fsw=250kHz，變換器效率η≥80％，LED正向壓降UF=3．6V，通過(guò)LED串的平均電流ILED=400mA，串聯(lián)LED的數(shù)量n=7，LED串的總電壓降則為ULED=nUF=7×3．6V=25．2V。因篇幅所限，在此我們僅重點(diǎn)介紹無(wú)源PFC電路和降壓變換器中主要元件的選擇。
1)填谷式無(wú)源PFC電路元件的選擇
在沒(méi)有TRIAC調(diào)光時(shí)，填谷式電路電壓Ubuck波形如圖5所示。對(duì)于60Hz的線路頻率，半周期時(shí)間是8．33ms。AC電壓在30°和150°上的值為峰值的1／2，保持時(shí)間tx為半周期的1／3，即8．33ms×(1／3)=2．78ms。在90VAC的低線路電壓上，Ubuck最小值為
C7和C9的總電容量C可根據(jù)公式i=C(dU／dt)來(lái)計(jì)算。在電容中的電流為本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/169417.htm
設(shè)在低線路電壓和滿載時(shí)的Ubuck降落dU=15V，由于dt=2．78ms，因此C7和C9并聯(lián)電容值為C=i?dt／dU=157．5mA×2．78ms／15V=29μF可以選擇C7=C9=22μF。
由于Ubuck的最大值為
C7和C9的額定電壓選擇200V是允許的。二極管VD4、VD8和VD9可選用200V、1A的RF07lM2S或等同器件。
VD3選用與VD4、VD8、VD9相同的二極管，C10選用10nF／250V的薄膜電容器。
2)降壓式變換器元件選擇
有些元件值的計(jì)算都與變換器關(guān)斷時(shí)間tOFF有關(guān)。降壓變換器在理想情況下的占空因數(shù)可表示為：
考慮到變換器效率η，占空比D為：
由（1）式得到：
將式（2）代入式（3）得：
式中：η=80％，ULED=25.2V，fSW=250kHz。在110VAC輸入電壓上，填谷式電路的電壓根據(jù)式(4)可得：
通過(guò)R4的電流ICOLL在50μA與100μA之間，選擇ICOLL=70μA，R4=ULED／ICOLL=25.2V／70μA=360kΩ。R4選用365kΩ的標(biāo)準(zhǔn)電阻。
根據(jù)公式i=C(dU／dt)，通過(guò)R4和C11的電流為ULEd/R4，電流進(jìn)入到C11產(chǎn)生一個(gè)線性充電特性，IC引腳COFF內(nèi)部比較器(見圖1)門限為1.276V，因此C11=(ULED／R4)(tOFF／1．276V)=(25．2V／365kΩ)(3μs／1．276V)=162pF
C11選用120PF的標(biāo)準(zhǔn)電容值。
電感器L2紋波電流△iL2按電感平均電流的30％來(lái)選取，△iL2則為ILED×30％=400mA。在關(guān)斷期間，L2上的電壓△UL2=ULED，△t=tOFF，根據(jù)公式△UL2=L2(△iL2／△t)得：
L2=(ULED×tOFF)／△iL2=(25．2V×3μs)／120mA=630μH
在非調(diào)光情況下和連續(xù)導(dǎo)電模式，iL2的峰值電流為
iL2(PK)=IAVE+△iL2／2=ILED+120mA／2=460mA
當(dāng)電感電流達(dá)到峰值時(shí)，IC內(nèi)控制MOSFET關(guān)斷，此時(shí)R3上的峰值感測(cè)電壓是750mV。因此，R3值為：
R3=750mA／iL2(PK)=750mV／460mA=1．63Ω
選擇R3=1．8Ω。
C12選擇lμFl50V的電容，VD10選擇50V、1A的二極管。
在圖1中，其他元件選擇如下：
BRl選用400V、0．8A的HD04-T，VD1選用15V的DZX84C15LT1G，VD2選用40V、120mA的BAS40H，VT1和VT2選用400V、4A的FQD7N30TF，VT3選用100V、170mA的PNP晶體管，R2=100kΩ，R5=1kΩ，C5=22μF／50V，C3=470nF／16V，C4=100nF／16V。
4 結(jié)束語(yǔ)
LM3445是含有TRIAC調(diào)光譯碼器的固定關(guān)斷時(shí)間AC／DC降壓恒流LED驅(qū)動(dòng)器。基于LM3445的離線式LED照明電源，利用傳統(tǒng)白熾燈TRIAC調(diào)光器，能夠?qū)ED串進(jìn)行寬范圍平穩(wěn)無(wú)閃爍調(diào)光，實(shí)現(xiàn)100：1的調(diào)光比，從而解決了標(biāo)準(zhǔn)TRIAC調(diào)光器應(yīng)用于LED調(diào)光的瓶頸。
評(píng)論