用PT4115设计LED节能MR16射灯

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1、PT4115_AN1用PT4115设计LED节能MR16射灯目前，PT4115实用射灯模块可提供1颗1W（绿色）、3颗1W（蓝色）、1颗3W（红色）三种驱动模块。样品模块可通过10万次带载开关试验，在与卤素灯泡相同的亮度下，耗电可降低一半。本文介绍用PT4115设计MR16射灯的实用技术。1．三种可直接用于产品的驱动模块图1是MR16射灯和三种模块的实物照片。绿色模块PM101用于驱动1颗1W的LED，工作电压范围8～24V，恒流值约350mA。红色模块PM103用于驱动1颗3W的LED，工作电压范围8～24V，恒流值约7

2、00mA。蓝色模块PM301用于驱动3颗1W的LED，工作电压范围12～24V，恒流值约350mA。用户可以根据不同产商的LED参数，通过调整采样电阻RS的值修正恒流值。图1：使用PT4115的射灯驱动模块和MR11／16射灯2.电原理图和BOM图2是驱动3颗1W白光LED的电原理图，它是12～24V电压范围里交直流两用的，D1～D4组成整流桥，这个桥有两个功能，在输入是交流电源的时候，把交流整流成直流；在输入是直流电源的时候，起极性转换作用，无论输入电源的极性如何，都能保证电路正常工作。CIN是滤波电容，把脉动直流变换成

3、平滑的直流。RS是取样电阻，它决定恒流源的绝对精度。L是镇流电感，把100KHz的脉冲电流变换成三角波电流，L的电感量会影响工作电压范围内恒流源的稳定性。D5是续流二极管，在芯片内部MOS管处于截止状态时为储存在电感中的电流提供放电回路。由于工作在高频脉冲状态，D5应选用正向压降小，恢复速度快的肖特基二极管。芯片的DIM端可外接PWM脉冲或直流电压调光，也可以接热敏电阻作辅助温度控制和自动亮度控制。如果不用这些功能，DIM端口悬空。第1页PT4115_AN1图2：PT4115驱动3颗1W白光LED的电原理图三种模块的电气参

4、数如表1，这些参数会随着芯片和外围元器件的参差性在工程允许的范围内变化，变化值在10%的范围内不影响安全性和使用寿命。表1：恒流源模块的电气参数项目PM101PM301PM103最小输入电压Vinmin（V）7.6127.6最大输入电压Vinma(V)242424恒流值ILED(mA)350350700恒流值精度%5%5%5%效率91%93%92%功率因数0.720.720.723O000温度保护阀值(C)160C160C160C表2：元器件表名称型号生产厂商D1～D4肖特基二极管SS14ONMESICIN电解电容100u

5、F/25V宏一（GRP）RS金属膜电阻0.27Ω/0.1W（350mA）SAMSUNG0.13Ω/0.1W（700mA）D5肖特基二极管SS14ONMESIIC恒流源芯片PT4115华润矽威第2页PT4115_AN13．调试细则当进行测试时，需要一台配备电流探头的示波器和一台功率分析仪。模块焊接无误后，首先测量VIN端的电压，工频交流输入时，负载空载，VIN是输入电压的1.4倍，有载时是1.2倍。高频交流输入（电子变压器）时，VIN是高频脉冲的整流后的有效值，此值与高频脉冲的占空比有关。例如PHILIPS220v-12v电

6、子变压器，输出端的脉冲约30p-p，通过整流后VIN电压只有11V，因为脉冲占空比约0.3。直流输入时，VIN比输入电压低0.3V（肖特基整流管）。然后可以接上负载测量SW端的波形和流过负载的电流。电路工作的正常标志时PT4115的SW脚有开关脉冲波形，流过LED的电流是充放电状态的三角波，它的平均值是LED的工作电流，即模块的恒流值。调整RS的值可以改变恒流值，它决定一批产品的绝对精度，建议RS的最低精度不要小于百分之一。在表1所示的工作电压范围里，如果恒流精度低于10%，建议采用电感量更大的功率电感。图3是PM101模

7、块实测波形，输入直流12V，SW脚脉冲幅度约11V，频率531KHz，恒流值332mA。在/SW方波脉冲正半周时，芯片内置MOS管导通，输入电压通过RS、LED给电感充电；负半周时，芯片内置MOS管截止，电感中的电流通过D5放电。放电电流波形呈锯齿形。为了减小EMI，PT4115工作在扩频模式，振荡频率随着负载电流增大而降低。图3：PM101恒流源模块/SW、ILED信号实测波形第3页PT4115_AN1图4是PM301模块实测波形，输入直流12V，SW脚脉冲幅度约11V，频率406.5KHz，恒流值349mA。虽然恒流值

8、与PM101相近，但由于负载功率增大了2倍，/SW脉冲的占空比增大，频率降低。图4：PM301恒流源模块/SW、ILED信号实测波形图5是PM103模块实测波形，输入直流12V，SW脚脉冲幅度约10.4V，频率378KHz，恒流值670mA。虽然功率与PM301相近，但由于负载电流增大了近1倍，/SW脉