一款帶PFC的初級端調節反激式LED驅動
發布時間:2014-05-21 來源:電子工程專輯 責任編輯:sherryyu
【導讀】消費電子市場需要功耗低、尺寸小且成本超低的電源/驅動,另外,由於對電能質量要求不斷提高,在這些設備上使用功率因數校正(PFC)電路幾乎是必須的。而反激因為簡單而成為對這些應用最具吸引力的拓撲。本文就介紹一款帶PFC的初級端調節反激式LED驅動設計。
消費電子市場(特別是LED驅動市場)最近幾年發展迅速。這些市場需要功耗低、尺寸小且成本超低的電源/驅動。另外,由於對電能質量要求不斷提高,在這些設備上使用功率因數校正(PFC)電路幾乎是必須的。今天,在多種不同電路中,反激因為簡單而成為對這些應用最具吸引力的拓撲。它使用一個開關提供絕緣、啟動以及各種其他保護。在非連續導通模式下工作時,通過簡單的恒定導通時間控製,可使功率因數為1。
傳統上,用於LED的恒流LED驅動使用隔離反激式轉換器實施,該轉換器具有輸出電流調節電路,如圖1所示。實際LED電(dian)流(liu)使(shi)用(yong)感(gan)測(ce)電(dian)阻(zu)測(ce)量(liang),然(ran)後(hou)與(yu)與(yu)參(can)考(kao)電(dian)壓(ya)進(jin)行(xing)比(bi)較(jiao),生(sheng)成(cheng)誤(wu)差(cha)電(dian)壓(ya)。誤(wu)差(cha)電(dian)壓(ya)通(tong)過(guo)光(guang)電(dian)耦(ou)合(he)器(qi)傳(chuan)輸(shu)到(dao)初(chu)級(ji)端(duan),並(bing)用(yong)於(yu)控(kong)製(zhi)初(chu)級(ji)端(duan)開(kai)關(guan)器(qi)件(jian)的(de)占(zhan)空(kong)比(bi)。雖(sui)然(ran)這(zhe)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)卓(zhuo)越(yue)的(de)LED電流調節,但輸出調節電路要求使用光電耦合器、基準電壓以及感測電阻,從而增加係統成本並降低整體效率。

圖1:傳統次級端調節LED驅動
初級端調節(PSR)可以成為最小化LED驅動成本的最佳解決方案。此技術僅使用驅動器初級端的信息便可精確控製次級端的LED電流。它不僅消除了輸出電流感測損耗,還減少了所有次級反饋電路。這有利於獲得更高效率的離線LED驅動設計,且無需巨大成本。此技術無需次級反饋電路便可調節LED驅動器輸出電壓,可做開路過壓保護,確保驅動器具有更佳的可靠性。

圖2:初級端調節LED驅動及其典型波形
圖2xianshideshichujiduantiaojiefanjishizhuanhuanqidejianhuadianlutujiqidianxinggongzuoboxing。chujiduantiaojiedeguanjianzaiyuhuodeshuchudianyahedianliuxinxi,qiewuxuzhijiegance。
在二極管導通時間期間,輸出電壓與二極管正向壓降之和反射到輔助繞組為(VO+VF)*Na/Ns。通過在二極管導通時間結束時對繞組電壓進行采樣,可以獲得輸出電壓信息。輸出電流(Io)可使用MOSFET的峰值漏極電流(Ipk)以及電感電流的放電時間(tDIS)來估算,因為在穩態下,輸出電流(Io)與二極管電流(ID)的平均值相同。輸出電流估算通過峰值檢測電路來確定漏極電流的峰值,並利用電感放電時間和開關周期(ts)來計算輸出電流。將此輸出信息與內部精確參考電壓進行比較,產生誤差電壓(VCOMI),它可以確定MOSFET的占空比。使用Fairchild的創新TRUECURRENT技術,可精確控製恒定輸出電流。

利用探測到的輸出電壓和電流信息,可通過傳統的反饋補償方法完成控製。對於初級端調節,通常優先使用非連續導通模式(DCM)操作。它具有更佳的輸出調節以及單位輸入功率因數(PF)。
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