LED日光灯设计方案.doc

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1、LED日光灯设计方案上网时间：2009年“丿j05丨I所属类别：T业控制I电源管理I技术方案XXXXX外部温度内部温度单端电压■差分电压■轨至轨电流■内部Vcc更多信息〉XXXX关键字：LEDLED口光灯PWM驱动控制器口光灯作为--种光亮柔和而有效的光源在全世界广受欢迎，无论是在家居、商店、办公室、学校、超市、医院、剧场，还是在商业冰柜、广告灯箱、地铁、人行隧道、人防工程、夜市灯饰照明等，只要需要照明的地方均可见到U光灯。传统的荧光口光灯其电源的利用率并不理想：附加镇流器功耗较大，开启时需要辅助高压;口光灯管内置的水银在废弃时无法处理，成为污

2、染环境的公害。口光灯管的荧光粉在充入口光灯管过程屮，含有较多量的汞（水银），因此II光灯管破裂后，跑出来的水银蒸气对人体的危害较大。权威资料显示：汞蒸气达0.04至3毫克时会使人在2至3月内慢性屮毒，达1.2至8.5毫克时会诱发急性汞屮毒，如若其量达到20毫克，会頁接导致动物死亡。作为第四代新世节能光源，LED光源诞生之时即被川來做各类灯具的发光光源。0.06W的白光LED草帽灯、食人鱼是最尽被用在LEDII光灯的发光灯条上的。毎个LED日光灯管使用数量不等，约280-360颗。现在新一代的LEDU光灯发光灯条使用从0.06W到4W、显色为纯白

3、、青白、暖白、冷白的贴片LED平面光源。节能省电是LEDU光灯的最大特点。以T8U光灯为例，标称36W的荧光口光灯(CFL),其附加镇流器耗电8W,丁•作时实际耗电44W,照亮流明为420lm,使用寿命3千小时。而同样规格的LEDU光灯，工作时实际耗电仅46W,照亮流明为550lm,使用寿命可达3万小时。PWMLED驱动控制器PT4107LEDU光灯的LED灯条电源驱动方案有很多种，目前非隔离方案因其效率高而占主流，而用PWMLED驱动控制器来做LED口光灯驱动电源的又占绝大多数。PT4107是一个典型的PWMLED驱动控制器，其内部拓扑结构如

4、图1。LDOInternalsupplyVDDPWMDQLT-□GATE・S卜-RQBURotp□RlGND图］:PT4107內部拓扑结构。PT4107是一款高压降压式PWMLED驱动控制器，通过外部电阻和内部的齐纳二极管，可以将经过整流的"0V或220V交流电压箝位于20Vo当Vin上的电压超过欠压闭锁阈值18V后，芯片开始T作，按照峰值电流控制的模式來驱动外部的MOSFET。在外部MOSFET的源端和地Z间接有电流采样电阻，该电阻上的电压直接传递到PT4107芯片的CS端。当CS端电压超过内部的电流采样阈值电压后，GATE端的驱动信号终止，

5、外部MOSFET关断。阈值电圧可以由内部设定，或者通过在LD端施加电压来控制。如果要求软启动，可以在LD端并联电容，以得到需要的电压上升速度，并和LED电流上升速度相一致。PT4107的主要技术特点：从18V到450V的宽电压输入范用，恒流输出；采用频率抖动减少电磁干扰，利用随机源来调制振荡频率，这样可以扩展音频能量谱，扩展后的能量谱可以有效减小带内电磁干扰，降低系统级设计难度；可用线性及PWM调光，支持上百个0.06WLED的驱动应用，工作频率25kHz-300kHz可通过外部电阻来设定。PT4107封装如图2,各引脚功能如下:1.GND芯片

6、接地端;2.CSLED峰值电流采样输入端；3.LD线性调光接入端；4.RI振荡电阻接入端；5.ROTP过温保护设定端；6.PWMDPWM调光兼使能输入端，芯片内部有400K上拉电阻;7.VIN芯片电源端；8.GATE驱动外挂MOSFET栅极；NCcseRIRIGATEPWMDS0P8图2：PT4107封装。设计全电压20W口光灯开关恒流源以AC85V〜245V全电压输入为例，采用PT4107PWMLED驱动控制器来做LED日光灯驱动电源的主芯片，设计一个比较理想的应用电路方案(图3)。该方案由全电路由抗浪涌保护、EMC滤波、全桥整流、无源功率因

7、素校正(PFC)、降压稳压器、PWMLED驱动控制器、扩•流恒流电路组成。［AC220V・j哺

8、咖訴护J斗［EMC涯渋］斗［全忻整淹］哺［PFG［［LFD］口［扩淹恒淹J.［pg.］.［絳压盘隆器］图3：全电压20W日光灯开关恒流源方案图.按此理念，设计成的全电m20WU光灯开关恒流源电原理图如图4所示。从AC220V看进去，交流市电入口接有1A保险丝FS1和抗浪涌负温度系数热敏电阻NTC,S0P8图2：PT4107封装。设计全电压20W口光灯开关恒流源以AC85V〜245V全电压输入为例，采用PT4107PWMLED驱动控制器来做LED日光灯

9、驱动电源的主芯片，设计一个比较理想的应用电路方案(图3)。该方案由全电路由抗浪涌保护、EMC滤波、全桥整流、无源功率因素校正(PFC)、降压稳压器、P