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根据VIPer17H设计无电解电容LED驱动器策略

发布时间:2020-07-21 18:19:43 阅读: 来源:吊椅厂家

许多国家正在积极发展LED照明技术。高亮度LED要达到长寿命,并且要尽量小的光衰,温度的控制是关键,因此与其他光源相比,LED灯都需要一块比较大的散热器。为了获得理想的散热效果,将LED与散热器直接接触可以获得最小的热阻,将散热器暴露在空气中是一种简单有效的设计方法,但却带来了安全隐患,不过如果采用隔离的LED驱动器方案将解决此问题。在保证一定温度条件下,LED寿命可以轻松超过20000小时,因此驱动器的寿命将成为整个灯具长寿命的关键因素。

本文引用地址:众所周知,电解电容是影响开关电源寿命的重要元件,限于电解电容的结构,很难匹配LED的长寿命要求,因此有必要开发一种无电解电容的驱动器。此外根据能源之星于2008年11月发布的固态照明灯具计划标准1.1版,其中对LED驱动器的PF值提出了要求,即民用灯具大于等于0.7,商用大于等于0.9。

本设计使用ST的新VIPer系列控制器VIPer17H,对标准应用电路进行一些修改后开发出一款3.6W无电解电容LED驱动器。输入为100~240Vac/ 50~60Hz ,输出为10V/360mA(平均值),电路图如图1。

VIPer17是意法半导体(ST)新一代单片集成控制器,采用了BCD6和SuperMESH制程(图2),拥有更低的待机功耗,开关部分是一颗耐压800V的MOSFET,加上完备的保护功能,包括OVP、OCP、OTP、SCP、Brownout等,可以使设计拥有更多的安全裕量。

在此芯片的7个引脚中,CONT脚比较特殊,具有两个功能,见图3:

1. 设定允许流过MOSFET的最大电流值Idlim;

2. 设定过压保护点。

此3.6W无电解电容设计即是利用该引脚改变Idlim值来实现,根据芯片工作原理,当CONT引脚外接一颗电阻Rlim到GND时,在一定区间内,随着电阻值变小, MOSFET的限流点也会相应的变小,对应关系见图4。从本质上看,随着Rlim的变小,是改变了流出CONT引脚的电流值,从而改变内部的限流点。因此,如果再通过电阻连接CONT引脚与输入整流桥的输出端(如图1的R11,R12),那么流出CONT引脚的电流将会跟随输入电压变化,进而改变限流值,输入升高,则限流点变大,反之亦然。通过这一步的变化,我们可以看到,流过开关管的电流值在一定程度上跟随输入电压变化,输入特性类似于PFC电路,因此可以采用PFC的电路结构,一个小容值的输入电容(一般为薄膜电容)。此设计采用的是一个0.1mF的薄膜电容,同时控制回路也类似于PFC电路的设置,非常低的回路增益穿越频率,这样可以获得相对高的PF值和稳定性。此时输入端的电解电容已经去掉。在满足EMC要求的前提下,此电容的取值可以尽量小些,这样可以获得较高的PF值。

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