具有高功率因数的LED驱动器设计步骤.doc

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1、具有高功率因数的LED驱动器设计步骤　　由于LED灯广泛用于各种应用，它们的形状和大小也多种多样，以适合具体的灯具。另外，LED驱动器的设计也应该合理，以便适应各种类型的LED以及定制化规格。正因如此，LED电压可能会根据LED串联数量或温度在较大范围内变化。但是，不管何种设计，LED电流都应该保持恒定，因为总流明与电流成正比。同时，高功率因数（PF）和低总谐波失真（THD）成为LED驱动器的关键设计要求。因此，适合较宽输出电压范围的驱动器有助于增加灵活性，以及兼容各种LED的特性。本文介绍了一款集成有先进初级端

2、调节（PSR）技术的PWM控制器，并提供了适用于较宽输出电压范围的单级反激式转换器设计指南。　　　　1.初级端调节控制器及其运行模式　　LED驱动器的初级端调节（PSR）解决方案使得固态照明（SSL）产品符合国际法规（比如EnergyStar）。PSR仅仅根据电源初级端的信息，精确控制输出电流，不仅消除了输出电流感测损耗，而且无需次级反馈电路。因此，允许在小尺寸改型灯具中使用驱动器电路以及满足国际法规，而不会过多增加SSL应用的成本。Fairchild的FL7733脉宽调制（PWM）PSR控制器有助于简化设计从而

3、满足SSL要求，同时无需使用外部元件。FL7733提供高精度输出电流调节，以应对变压器磁化电感、输入和输出电压信息的改变，并提供强大的保护功能实现系统可靠性。　　　　图1.初级端调节反激式转换器和关键波形　　模式I　　在MOSFET导通期间（tON），输入电压（VIN）施加在变压器的初级端电感（Lm）上。然后，MOSFET的漏电流（IDS）从零线性增加至峰值（IDS.PK），如图1所示。在此期间，电能从输入获取并存储在电感中。　　模式II　　MOSFET（Q）关断时，变压器中存储的电能迫使整流二极管（D）导通。当

4、二极管导通时，输出电压（VOUT）和二极管正向压降（VF）施加到变压器次级端电感，二极管电流（ID）从峰值（IDS.PK·NP/NS）线性减小至零。在电感电流放电时间（tDIS）结束时，变压器中存储的所有能量都被传输至输出。　　模式III　　当二极管电流达到零时，变压器辅助绕组电压开始因初级端电感（Lm）与MOSFET（Q）上加载的有效电容之间的谐振而振荡。　　输出电流可以通过峰值漏电流和电感电流放电时间估计，因为输出电流与稳态下的二极管电流平均值相同。漏电流峰值由CS峰值电压检测器确定，而电感电流放电时间由tD

5、IS检测器检测。根据峰值漏电流、电感电流放电时间和工作开关周期信息，创新型TRUECURRENT计算模块可估算输出电流如下：　　（1）　　（2）　　　　图2.DCM控制　　应该保证DCM，以实现反激式拓扑中的高功率因数。为了在较宽的输出电压范围内维持DCM，在线性频率控制中由输出电压线性调节开关频率。输出电压由辅助绕组和连接至VS引脚的电阻分压器检测，如图2所示。当输出电压降低时，次级二极管导通时间增加，DCM控制会延长开关周期，从而在较宽的输出电压范围内保持DCM运行。