Bekalan kuasa pemacu LED step-down yang tidak terpencil
Kaedah pemanduan LED adalah berbeza daripada lampu halogen tradisional dan lampu pendarfluor. Ia perlu mengekalkan pemanduan semasa yang berterusan, jadi kuasa pemanduan khas diperlukan. Sebagai pencahayaan umum, kebanyakannya adalah input sesalur voltan tinggi dan output SELV (voltan ekstra rendah selamat), jadi kebanyakannya menggunakan struktur step-down. Topologi Buck mempunyai ciri-ciri struktur mudah, kecekapan tinggi, dan riak arus kecil. Ia sering digunakan. . PT4207 ialah cip pemacu LED yang direka berdasarkan topologi Buck.
Ciri-ciri struktur cip PT4207
PT4207 menggunakan seni bina yang inovatif, yang boleh berfungsi dengan pasti di bawah voltan DC 8V hingga 450V selepas input AC dibetulkan. MOSFET 350mA/20V terbina dalam boleh memberikan arus keluaran LED 350mA. Selain itu, ia dilengkapi dengan port pemacu suis MOSFET luaran untuk mencapai Arus keluaran LED adalah sehingga 1A dan berfungsi dengan stabil. Kecekapan sistem boleh mencapai 96%, dan ketepatan arus LED boleh mencapai ±5% (termasuk kadar pelarasan voltan input dan perbezaan komponen). Melalui pin DIM pemalap berbilang fungsi, arus LED boleh dilaraskan secara linear menggunakan rintangan atau voltan DC, atau isyarat nadi digital boleh digunakan untuk memilih pemalapan PWM. Selain itu, cip juga mempunyai fungsi permulaan lembut, beban pendek dan suhu berlebihan. Gambar rajah blok struktur dalaman PT4207 ditunjukkan seperti dalam Rajah 1.
Rajah 1PT4207 rajah blok struktur dalaman
Prinsip kerja arus malar: PT4207 menggunakan mod masa mati tetap untuk mengawal arus keluaran. Selepas MOSFET dalaman, arus mengalir melalui beban, induktansi, MOSFET dan perintang pensampelan, dan naik secara linear dengan masa, dan voltan dijana pada pin CS. Apabila voltan mencapai nilai rujukan dalaman, cip secara dalaman mengawal kuasa untuk mematikan MOSFET dan memasuki kitaran mematikan . Masa mematikan ditetapkan oleh perintang luaran dan ditetapkan. Selepas luput, MOSFET dihidupkan semula dan memasuki kitaran kerja seterusnya. Cara struktur Buck ditunjukkan dalam Rajah 2.
Rajah 2 Dua bentuk struktur Buck
Semasa tempoh mematikan MOSFET, tenaga dalam induktor L dilepaskan ke dalam LED beban melalui diod D, dan dibentuk kembali, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.
Rajah 3 Struktur Buck mematikan pulangan arus kitaran
boleh didapati dengan formula induktansi
di mana VL ialah voltan merentasi induktor, L ialah induktansi, Toff ialah masa tetap yang boleh ditetapkan, dan ΔIL ialah jumlah arus dalam induktor.
Rajah 4 Bentuk gelombang arus induktor di bawah CCM
Jika sistem berfungsi dalam CCM (mod kerja berterusan), bentuk gelombang semasa dalam induktor ditunjukkan dalam Rajah 4. Antaranya, ILED ialah arus seragam LED, IPEAK ialah arus puncak dalam induktor, iaitu arus puncak. melalui MOSFET atau diod freewheeling, dan ILED=IPEAK-0.5ΔIL diperolehi. Gantikan formula kearuhan untuk mendapatkan
IPEAK boleh ditetapkan dengan perintang pensampelan. Oleh itu, sebaik sahaja skema LED output ditentukan, arus keluaran tidak ada kaitan dengan voltan masukan, dengan itu merealisasikan kawalan arus malar LED.
Prinsip ringkas: Cip mengesan voltan pin CS dalam setiap kitaran hidup. Sebaik sahaja ia mengesan bahawa voltan CS meningkat terlalu cepat, cip akan mematikan MOSFET dan menghidupkannya semula selepas tempoh masa untuk mencapai pendek.
Prinsip lebih suhu: Cip mempunyai fungsi terlalu panas terbina dalam. Apabila suhu simpang cip melebihi 135°C, arus keluaran akan dikurangkan secara automatik untuk meningkatkan lagi suhu. Jika suhu melebihi 150°C, arus keluaran akan turun kepada 0, yang boleh mengelakkan masalah berkelip semasa cip aktif. Jika anda perlu melebihkan suhu LED, anda secara tidak langsung boleh menyambungkan termistor pekali suhu negatif antara pin DIM dan pin GND. Apabila suhu meningkat, voltan DIM akan turun, dan pada masa yang sama mengurangkan voltan rujukan pin CS dalaman atau bahkan ditutup, untuk mencapai fungsi Over temperature.
Tenaga mula lembut: Cip mempunyai masa mula lembut 4ms terbina dalam, dan arus meningkat secara beransur-ansur apabila dimulakan, supaya arus beban secara beransur-ansur mencapai nilai yang ditetapkan, dengan berkesan mengurangkan arus lonjakan permulaan.
Rajah 5PT4207 kuasa aplikasi biasa (output: 24 rentetan tatasusunan LED, 250mA) (cetak)
Rajah 6 PT4207 aplikasi tipikal kecekapan elektrik dan ciri arus malar
Rajah 7PT4207 aplikasi arus tinggi (output 12 rentetan tatasusunan LED, 1000mA)
Rajah 5 ialah aplikasi tipikal PT4207. Kecekapan dan ciri arus malar bagi aplikasi biasa PT4207 ditunjukkan dalam Rajah 6. Skim aplikasi lain PT4207 ditunjukkan dalam Rajah 7 dan Rajah 8. Antaranya, Rajah 7 ialah aplikasi arus tinggi PT4207 (output 12 rentetan LED tatasusunan, 1000mA); Rajah 8 ialah aplikasi voltan rendah PT4207 DC (output 1 3WLED, 700mA).
Rajah 8PT4207 Aplikasi voltan rendah DC (output 1 3WLED, 700mA)
Reka bentuk parameter sistem
Rujuk Rajah 5 untuk aplikasi biasa. Penentuan arus keluaran: boleh berdasarkan formula
Pilih R4, R5, R6 dan L yang sesuai. Untuk langkah pengiraan khusus, sila rujuk helaian data PT4207.
Pemilihan kapasitans input: Kapasiti input menyediakan voltan bekalan kuasa yang stabil untuk sistem, yang boleh dipilih mengikut kuasa output dan kapasitansi mengikut 1-2uF/W. Aplikasi pencahayaan semuanya dalam suhu tinggi, jadi rintangan suhu kapasitor adalah melebihi 105°C.
Pemilihan MOSFET: Vd voltan tahan sumber saliran dipilih mengikut situasi input sebenar, dan Id arus longkang ialah 4 kali atau lebih ILED.
Pemilihan kapasitor output: Kapasitor yang disambungkan selari dengan LED boleh menyerap arus riak LED. Sebaik-baiknya, arus riak induktor diserap sepenuhnya oleh kapasitor keluaran, memanjangkan hayat LED ke tahap tertentu. Biasanya pilih 1-10uF.
Pemilihan diod roda bebas: Pilih diod Schottky atau diod pemulihan ultra pantas, masa pemulihan songsang Trr kurang daripada 100ns, dan keupayaan semasa harus lebih besar daripada IPEAK.
Pemilihan kearuhan shell lampu pendarfluor LED: Induktor berbentuk I atau induktor pengubah magnet tertutup boleh dipilih. Induktor berbentuk I umumnya rendah harga dan mudah dalam proses, tetapi ia adalah magnet, yang boleh menyebabkan kehilangan garis magnet dalam ruang terkurung logam dan menyebabkan sistem berfungsi secara tidak normal, jadi ia biasanya digunakan dalam lampu dengan bukan -cengkerang logam. Tidak kira jenis induktor yang digunakan, arus ketepuan induktor diperlukan lebih besar daripada 1.2 kali ganda ILED, dan suhu Curie bagi bahan teras magnet adalah lebih besar daripada 150°C.
Titik reka bentuk susun atur
Rujuk Rajah 5 untuk aplikasi biasa. Antaranya, kapasitor penapis C3, C4, C5, dan perintang R4 hendaklah sedekat mungkin dengan pin cip. Kapasitor input C1, beban, induktor L4, MOSFET, pin S cip, perintang pensampelan R5 dan R6 adalah laluan arus yang besar, pendawaian hendaklah setebal dan pendek yang mungkin, dan kawasan tertutup hendaklah sekecil mungkin. Perintang pensampelan R5 dan R6 disambungkan ke tanah frekuensi tinggi dan arus tinggi, yang merupakan sumber gangguan dan harus disambungkan ke elektrod negatif kapasitor penapis input C1 melalui laluan terpendek. Pin ketiga cip, serta tanah C3, C4, C5, dan R4 memerlukan tanah rujukan yang stabil, yang boleh dibawa keluar secara berasingan daripada C1.
