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依据反激式LED驱动芯片的可控硅调光规划

来源:小九体育直播    发布时间:2024-10-18 10:56:41

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  通过多年的开展,获益于本钱的下降及技能的更新,LED使用在近年取得了日新月异的开展。若可以兼容除了灯具以外的设备,将会节约很大的本钱,使LED更快地替代当时的照明产品。当时照明用的调光器大部分为

  现在市场上干流的非节能调光器多为TRIAC调光方法,即三端双向可控硅调光。TRIAC调光器也是现在使用最广的调光器。

  图1为典型的双向可控硅调光电路原理图。将R及C衔接成为RC电路,电源给C充电的时分,可以令TRIAC调光器推迟发动,直至C的电压上升至触及DIAC的触发点电压(一般为32 V)。调整电位计R的电阻可改动发动推迟时刻,然后改动TRIAC调光器的“导通时刻”,即改动其“导通角”。因而,负载取得的均匀供电便可改动。图2显现了典型的AC通过TRIAC后的电压波形。

  TRIAC保持导通需求3个条件:触发电流IG、确定电流IL和Hold电流IH:

  (1) IG是触发TRIAC导通的条件,只要触发了TRIAC导通,才能使双向可控硅导通;

  (2) IL是指在NPNP扩大的过程中,假如要使NPNP接连导通的所需的一个最小电流;

  (3) IH是指TRIAC正常作业之后,假如电流掉得太小,会导致TRIAC截止,所以确定电流便是保持导通所需求的最小电流。

  在LED驱动电路中,因为传导辐射EMI的要求,需求在全桥之前放置电感(图3中的L1,L2)来避免外界的辐射搅扰。相同,因为大多数LED驱动电路采纳开关电源架构[2],为避免初级变压器的漏感导致的电压尖峰,需求在主级加一个大电容(图3中的C13)来缓冲电压尖峰。这样在母线电压的电路中有电流流过期,因为LC振动会导致电流,使电流振动到Hold电流以下。在TRIAC导通的瞬间,相当于给LC电路一个阶跃呼应,使电路发生一个振动。

  假如没有电阻,将发生振动波形;假如参加阻尼电阻,当(R/2L)21/LC时,可使阻尼振动减小。所以,假如在电路中参加damping电阻,可以使通过TRIAC的电流由振动变成了欠阻尼的状况,确保不使流过的电流低于Hold电流以下,来确保接连的对LED调光。处理了振动的问题。

  前文说到需求在EMI电感与反激电容间加一个damping电阻来避免LC振动。可是因为这个电阻需求加在主回路之间,因而主电流在TRIAC注册的时刻内电流都会流过电阻,导致电阻耗费的功率过大,实测这个电阻会损践约10%的功率,而功率是电源产品首要考虑的要素,因而,规划了图4所示的动态电阻的电路。该电路能在电压导通的瞬间(1 ms以内)导通,然后在1 ms后封闭。

  如图5所示,母线充电,选取恰当的时刻参数。到达M50的导通电压Vth(2V)的时刻约为1 ms。Q50的作用是,当导通电压到了波谷时,MOS下次仍能正常充电规划。当到了谷底时,Q60的E极的电压高于B极,Q60导通,C50的电压开端放电。

  本文依据AC-DC LED恒流驱动芯片MT7920完成TRIAC调光。MT7920是一款依据flyback的高PFC恒流LED驱动芯片[3]。要完成输出高PFC的功用,需求一个STP PIN来调理输出电流。这儿通过给STP PIN进行电流补偿来供给低导通角时所需的电流,到达低导通角调光的意图。该补偿电路相同适用于其他需求TRIAC调光的芯片。

  输入电压VACin为正弦波时,由一个40 V的钳位二极管D60将第1点的电压胁迫在40 V,相当于一个周期性的脉冲电压。这个电压到了第3点因为电阻分压,变成20 V,第1点的电压通过R61、C62,相当于通过一个Low Pass Filter,得到一个直流重量,因而第2点的电压为第1点的峰值乘以Duty。第3点的电压与第4点C60上的电压相差一个二极管正向压降,取C60/C62的份额为2:1,这样在全电压下第2点的电压大于第4点的电压,当导通角低于90°时,第2点的电压低于第4点的电压,此刻Q61导通,有电流流过,可以对芯片进行补偿,到达相位补偿的功用。

  图7显现了该电路的实测波形,可以正常的看到,在导通角大于90°时,第2点的电压高于第4点电压;当导通角低于90°时,第4点高于第2点,Q61导通。

  测验成果为,电路在全电压规模内能正常作业,发动视点为30°左右,实测该视点的电流基本上到了5%以下,更低导通角的调光没有过大的含义。

  本文通过对TRIAC的理论研究,找到了TRIAC对LED进行调光的问题所在,参加了damping电阻处理了调光的问题。在此基础上规划了动态电阻的电路,且有效地提高了功率。依据MT7920芯片,依据相位补偿原理规划了在导通角低下的状况下,也能安稳地对TRIAC进行调光的电路。通过PCB规划后的电路实测,电路能到达安稳调光的功用。