Neizolirano napajanje LED drajvera
Način vožnje LED-a razlikuje se od tradicionalnih halogenih i fluorescentnih svjetiljki. Treba održavati stalnu struju vožnje, pa je potrebna posebna pogonska snaga. Kao opća rasvjeta, većina njih su visokonaponski mrežni ulaz i SELV (sigurni ekstra-niskonaponski) izlaz, tako da uglavnom koriste step-down strukturu. Buck topologija ima karakteristike jednostavne strukture, visoke učinkovitosti i malog mreškanja struje. Često se koristi. . PT4207 je LED upravljački čip dizajniran na temelju Buck topologije.
Karakteristike strukture čipa PT4207
PT4207 usvaja inovativnu arhitekturu, koja može pouzdano raditi pod istosmjernim naponom od 8V do 450V nakon što je AC ulaz ispravljen. Ugrađeni 350mA/20V MOSFET može osigurati LED izlaznu struju od 350mA. Osim toga, opremljen je vanjskim MOSFET priključkom za pogon za postizanje LED izlazne struje je do 1A i radi stabilno. Učinkovitost sustava može doseći 96%, a točnost LED struje može doseći ±5% (uključujući stopu podešavanja ulaznog napona i razlike u komponentama). Kroz višenamjenski DIM pin za zatamnjivanje, LED struja se može linearno podešavati pomoću otpora ili istosmjernog napona, ili se digitalni impulsni signal može koristiti za odabir PWM zatamnjivanja. Osim toga, čip također ima funkcije mekog pokretanja, kratkog opterećenja i previsoke temperature. Blok dijagram unutarnje strukture PT4207 prikazan je kao na slici 1.
Slika 1PT4207 blok dijagram unutarnje strukture
Princip rada stalne struje: PT4207 koristi fiksni način isključenja za kontrolu izlazne struje. Nakon internog MOSFET-a, struja teče kroz opterećenje, induktivitet, MOSFET i otpornik za uzorkovanje, te linearno raste s vremenom, a napon se stvara na CS pinu. Kada napon dosegne unutarnju referentnu vrijednost, čip interno kontrolira snagu za isključivanje MOSFET-a i ulazi u ciklus isključivanja. Vrijeme isključivanja postavlja vanjski otpornik i fiksno je. Nakon isteka, MOSFET se ponovno uključuje i ulazi u sljedeći radni ciklus. Način Buckove strukture prikazan je na slici 2.
Slika 2 Dva oblika Buckove strukture
Tijekom razdoblja isključivanja MOSFET-a, energija u induktoru L se oslobađa u LED diodu za opterećenje kroz diodu slobodnog hoda D i formira se natrag, kao što je prikazano na slici 3.
Slika 3 Buck struktura isključuje povrat struje ciklusa
može se dobiti formulom induktivnosti
gdje je VL napon na induktoru, L je induktivitet, Toff je podesivo fiksno vrijeme isključenja, a ΔIL je količina struje u prigušnici.
Slika 4 Valni oblik struje induktora pod CCM
Ako sustav radi u CCM (kontinuirani radni način), valni oblik struje u induktoru prikazan je na slici 4. Među njima, ILED je jednolična struja LED, IPEAK je vršna struja u induktoru, odnosno vršna struja kroz MOSFET ili diodu slobodnog hoda, a dobije se ILED=IPEAK-0,5ΔIL. Zamijenite formulu induktivnosti da biste dobili
IPEAK se može postaviti otpornikom za uzorkovanje. Stoga, nakon što se odredi izlazna LED shema, izlazna struja nema nikakve veze s ulaznim naponom, čime se ostvaruje kontrola LED konstantne struje.
Kratki princip: Čip detektira napon CS pina u svakom ciklusu uključivanja. Nakon što otkrije da CS napon raste prebrzo, čip će isključiti MOSFET i ponovno ga uključiti nakon određenog vremenskog razdoblja kako bi postigao kratko.
Princip prekomjerne temperature: Čip ima ugrađenu funkciju pregrijavanja. Kada temperatura spoja čipa prijeđe 135°C, izlazna struja će se automatski smanjiti kako bi se dodatno povećala temperatura. Ako temperatura prijeđe 150°C, izlazna struja će pasti na 0, što može izbjeći probleme s treperenjem dok je čip aktivan. Ako trebate pregrijati LED, možete neizravno spojiti termistor negativnog temperaturnog koeficijenta između DIM pina i GND pina. Kada temperatura poraste, napon DIM-a će pasti, a u isto vrijeme smanjiti interni referentni napon CS pina ili se čak isključiti kako bi se postigla funkcija prekomjerne temperature.
Energija mekog pokretanja: Čip ima ugrađeno vrijeme mekog pokretanja od 4 ms, a struja se postupno povećava pri pokretanju, tako da struja opterećenja postupno doseže zadanu vrijednost, učinkovito smanjujući početnu struju prenapona.
Slika 5PT4207 tipična snaga aplikacije (izlaz: 24 niza LED niza, 250 mA) (ispis)
Slika 6 PT4207 tipična primjena električna učinkovitost i karakteristike konstantne struje
Slika 7PT4207 primjena visoke struje (izlaz 12 nizova LED niza, 1000 mA)
Slika 5 je tipična primjena PT4207. Učinkovitost i karakteristike konstantne struje tipične primjene PT4207 prikazane su na slici 6. Ostale sheme primjene PT4207 prikazane su na slici 7 i slici 8. Među njima, slika 7 je primjena visoke struje PT4207 (izlaz 12 nizova LED-a niz, 1000 mA); Slika 8 je PT4207 DC aplikacija niskog napona (izlaz 1 3WLED, 700mA).
Slika 8PT4207 DC niskonaponska primjena (izlaz 1 3WLED, 700mA)
Dizajn parametara sustava
Pogledajte sliku 5 za tipične primjene. Određivanje izlazne struje: može se temeljiti na formuli
Odaberite odgovarajuće R4, R5, R6 i L. Za specifične korake izračuna, pogledajte podatkovni list PT4207.
Odabir ulaznog kapaciteta: Ulazni kapacitet osigurava stabilan napon napajanja za sustav, koji se može odabrati prema izlaznoj snazi i kapacitetu prema 1-2uF/W. Rasvjetne aplikacije su sve na visokoj temperaturi, tako da je temperaturna otpornost kondenzatora iznad 105°C.
Odabir MOSFET-a: otporni napon drejn-izvor Vds odabire se prema stvarnoj ulaznoj situaciji, a struja odvoda Id je 4 puta ili više ILED-a.
Odabir izlaznog kondenzatora: kondenzator spojen paralelno s LED-om može apsorbirati struju mreškanja LED-a. U idealnom slučaju, struju mreškanja induktora u potpunosti apsorbira izlazni kondenzator, produžavajući život LED do određene mjere. Obično birajte 1-10uF.
Odabir slobodne diode: Odaberite Schottky diodu ili ultrabrzu diodu za oporavak, vrijeme povratnog oporavka Trr je manje od 100ns, a trenutna sposobnost trebala bi biti veća od IPEAK-a.
Izbor induktivnosti školjke LED fluorescentne svjetiljke: može se odabrati prigušnica u obliku slova I ili induktor zatvorenog magnetskog transformatora. Induktori u obliku slova I općenito su niske cijene i jednostavni su u procesu, ali su magnetski, što lako može uzrokovati gubitak magnetskih vodova u metalnom zatvorenom prostoru i uzrokovati nenormalan rad sustava, pa se općenito koriste u svjetiljkama koje nemaju -metalne školjke. Bez obzira koja se vrsta induktora koristi, struja zasićenja induktora mora biti veća od 1,2 puta ILED, a Curiejeva temperatura materijala magnetske jezgre je veća od 150°C.
Točke dizajna izgleda
Pogledajte sliku 5 za tipične primjene. Među njima, filtarski kondenzatori C3, C4, C5 i otpornik R4 trebaju biti što je moguće bliže pinovima čipa. Ulazni kondenzator C1, opterećenje, induktor L4, MOSFET, čip S pin, otpornici za uzorkovanje R5 i R6 su veliki strujni putovi, ožičenje treba biti što deblje i kraće, a zatvorena površina treba biti što manja. Otpornici za uzorkovanje R5 i R6 spojeni su na visokofrekventnu i visokostrujnu masu, koji su izvori smetnji i trebaju biti spojeni na negativnu elektrodu ulaznog filtarskog kondenzatora C1 kroz najkraći put. Treći pin čipa, kao i uzemljenje C3, C4, C5 i R4 trebaju stabilnu referentnu masu, koja se može izvesti odvojeno od C1.
