独家:LED 照明灯具设计方案(详细步骤)
上传人:未知 上传时间: 2010-08-23 浏览次数: 187 |
功率因数: PFC=0.9
电感电流纹波系数: ΔIL= 65%
相关参数计算及设定:
输出电压: Vout=24s×3.2V=76.8V
输出电流: Iout=12p×20mA=240mA
输出功率: Pout=76.8×240=18.4W
电感峰值电流: ILpk=240+(240×65%)=396mA
电感纹波电流: ILrp=2×(396-240)=312mA
关断时间: Toff=10.8uS
按此数据思考,全电压 18W LED 日光灯开关恒流源的设计电路如图 3 所示,其各部分的功能如红字所标注。图中抗雷击和 EMI 滤波组成 EMC 电路,馈流供电是利用已经做在芯片内部的整流二极管来实现的。
图 3 18W LED 日光灯的实用电路图
从 AC220V 看进去,交流市电入口接有 1A 保险丝 F1 和抗浪涌/雷击的压敏电阻 Vz1;之后是 EMI 滤波器,由 Ld1、Lc1 和 Cx1、Cx2 组成;DB1 是全桥整流器,内部是 4 个高压硅二极管;CE1、CE2、R10、D2~D4 组成无源功率因数校正电路。
BP2808 芯片由 R15、R16 启动电阻降压经 R17、C3 前馈补偿,并由 Dz1、C2、R18与 BP2808 内部电路组成专利的恒流补偿电路稳压后给 BP2808 控制电路供电,系统启动后由于控制电路本身静态电流小,以及芯片内部存在从 OUT 到 VCC 的馈流二极管可向 BP2808 提供工作电源,此时电阻 R15-17 上通过的电流将大大降低,因而总的系统功耗也大大降低,系统效率得到明显提高。专利的源极驱动电路由MOS 管 Q1、D6、Rg、Rt 、Rcs 与 BP2808 内部电路组成其显著特点是有效降低功耗、提高恒流精度。源极驱动方式的驱动电路使系统消耗电流减少,尤其是减少了传统的高压差供电通路中类似 R15-17 上的电流,从而降低了功耗,提高了效率。D6、Rg 可使开关开通驱动变软,关断驱动保持较强,既改善 EMI,又尽量不牺牲效率。与 LED 光源并联的输出滤波电容 C0 用以减少 LED 光源上的电流纹波。
BP2808的CS端采集电流采样电阻Rs1~Rs2上的峰值电流,由内部逻辑在单周期内控制OUT脚信号的脉冲占空比进行恒流控制,输出恒流与D5、LM1的续流电路合并向LED光源恒流供电。LED光源阵列组合改变时,电阻Rs1~Rs2的阻值也要随之改变,使整个电路的输出电流满足LED光源阵列组合的要求。
PCB板的排列是做好产品的关键,因此PCB板的走线要按电力电子安全规范要求来设计。本电路可通用于T10、T8日光灯管,因两管空间大小不同,二块PCB板的宽度将不同,要降低所有零件的高度,以便放入T10、T8灯管。图4是T10恒流源板的实物照片,30个元件安装0.8 毫米厚的环氧单面印制板上。
图 4 18W LED 日光灯开关恒流源的实物照片
如是设计 AC85V--264V 全电压输入,又要考虑 PFC,可将 LED 光源阵列设计成 0.06W 白光 LED 12 个串联、24 串并联方案。目前可使用的 LED 日光灯驱动 IC 有好几种,其性能参数都有差异,现列表2 供设计选型参考。从中可见 BP2808 的固定 Toff 工作模式、100%占空比、芯片工作电流仅 0.2mA、效率达 92%、恒流补偿和使用独特的源极驱动模式等特性,使其具有适用于 LED 照明灯具的明显优势。
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