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基于反激式LED驱动芯片的可控硅调光设计[2]

2013-9-3  来源:(1.北京工业大学集成电路与系统集成实验室,北京100022;2.美芯晟科技(北京)有限公司,北京100086)  作者:李晓庆 彭晓宏 侯立刚 郭越勇 刘柳胜  有3612人阅读

分析了LED驱动电源设计中的可控硅调光。设计能兼容现行大多数调光器的LED电源 是降低LED成本、迅速取代当前节能照明技术的关键。系统地分析了三端双向可控硅的工作原理和LED驱动电路调光的难点,提出了加入damping电阻解决可控硅调光与LED兼容问题的方案。该设计基于AC—DC电源芯片MT7920,并加入了一种相位补偿的电路,经过PCB板级实现,证实了电路能正常地工作。

  5 相位补偿电路

  在TRIAC导通期间,当相位角导通到了最低的角度时,流过TRIAC的电流已经非常小。例如在实际的设计中,调光到30。下就已经出现闪烁.这显然不满足照明标准的要求。为此设计了图6所示的电流补偿电路。

  

  本文基于AC-DC LED恒流驱动芯片MT7920实现TRIAC调光。MT7920是一款基于flyback的高PFC恒流LED驱动芯片川。要实现输出高PFC的功能,需要一个STP PIN来调节输出电流。这里通过给STP PIN进行电流补偿来提供低导通角时所需的电流,达到低导通角调光的目的。该补偿电路同样适用于其他需要TRIAC调光的芯片。

  输入电压P晒为正弦波时,由一个40v的钳位二极管D60将第l点的电压钳制在40V,相当于一个周期性的脉冲电压。这个电压到了第3点由于电阻分压,变成20V,第1点的电压经过R61、C62,相当于通过一个Low Pass Filter,得到一个直流分量,因此第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的比例为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,此时Q61导通,有电流流过,可以对芯片进行补偿,达到相位补偿的功能。

  图7显示了该电路的实测波形,可以看到,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。 

  6 测试结果及相关波形

  基于AC—DC LED恒流驱动芯片MT7920,设计了如下PCB板,并且在180 V一265 V电压下测试了电路的工作状态,测试的结果如图8所示。

  

  测试结果显示,电路在全电压范围内能正常工作,启动角度为300左右,宴测该角度的电流基本上到了5%以下,更低导通角的调光没有太大的意义。

  本文通过对TRJAc的理论研究,找到了TRIAc对LED进行调光的问题所在,加入了damping电阻解决了调光的问题。在此基础上设计了动态电阻的电路,且有效地提高了效率。基于MT7920芯片,根据相位补偿原理设计了在导通角低下的情况下,也能稳定地对TRIAC进压稳定性的改善。

 

编辑:Cedar

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