LED照明非隔離BUCK開關(guān)電源線路解析
在LED照明應(yīng)用中,由于非隔離BUCK開關(guān)電源的效率較高,所以有較多客戶青睞,占了一部分的市場份額。以SN3 910為代表,市場上有一系列類是功能的IC,如BP2808,SMD802,AM850,SN3910....等。就價位來說,國內(nèi)有些廠家的IC已經(jīng)降到兩塊多人民幣。所以對于低成本的應(yīng)用,還是比較合理的選擇。接下來以SN3910為例來說明此類IC的應(yīng)用線路及思路。
圖1 降壓LED電路圖(BUCK ) 來自
工作原理:
1、當(dāng)Q1導(dǎo)通時,輸入電流Iin通過負(fù)載LED、電感L1、Q1到輸入電源負(fù)極。LED等發(fā)光的同時L1電感中的電流慢慢上升,達(dá)到峰值,直到Q1斷開,L1儲存能量。
2、當(dāng)Q1斷開時,由于“電容兩端的電壓不能突變,流過電感的電流不能突變?!钡脑恚鬟^L1電感的電流通過續(xù)流二級管D1,負(fù)載LED形成回路。電感中的電流從峰值下降到一個值(該值如果大于零,Q1導(dǎo)通,則工作在CCM;等于零,Q1立即導(dǎo)通,則工作在BCM;等于零,Q1沒有及時導(dǎo)通,則DCM),直到Q1導(dǎo)通。
注意:對于大部分的BUCK電路多設(shè)計工作在CCM,因?yàn)橛幸韵聝牲c(diǎn)好處:
1、 工作在CCM,輸出紋波電流比較小。
2、 工作在CCM,輸出電流比較好控制: Io=(ILpkh+ILpkl)/2
這里的Io為輸出電流有效值,ILpkh 和ILpkl分別為電感電流峰值和谷值。
從DATAsheet可以看出:內(nèi)部設(shè)置的VCS電壓為:250mV,通過設(shè)置CS引腳到地的電阻,可以設(shè)置通過負(fù)載LED的峰值電流,那么是如何達(dá)到恒流的目的的呢?
從公式Io=(ILpkh+ILpkl)/2,可知:通過RCS設(shè)置了ILpkh,如果能夠設(shè)置ILpkl的話,問題就解決了。
TOFF引腳到地的一個電容,用來設(shè)置TOFF(關(guān)斷時間),在每個工作周期,有相同的關(guān)斷時間;從電感的放電回路可以看出,如果在TOFF時間內(nèi),通過電感電流沒有下降到0的話(CCM),那么Io=(ILpkh+ILpkl)/2能得到一個恒定的ILpkl,因此達(dá)到恒流的目的。
這樣我們可以考慮如何設(shè)置電感L1 、RCS、COFF了。以一個常用的一個實(shí)例來說明:
INPUT:85~265Vac 50/60HZ
OUTPUT: 40V 0.35A (12LED)
首先:設(shè)置TOFF,從數(shù)據(jù)手冊可以查到以下公式。
假設(shè):COFF=220,則:Toff=11.73uS。
假定輸出電流紋波系數(shù)為0.8,則:
RCS=VCS/IPKH=0.25/(0.35+(0.35*0.8)/2)=0.51R
計算電感量:
L等于40*11.73/(0.35*0.8)=1.676mH
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