MR16 灯属于多面向反射器灯的一种,通常以卤素灯丝囊作为光源。它们适用于很多零售和消费性应用,借着独特的尺寸、可配置性、聚光能力和美观性,发挥实用性和创意。
主要布线设计建议如下:
* 所有薄器件设于同一边
* 以星形联结作为接地线轨
* 以接地环保护 ADJ引脚
* 请检查:
* 把 R1 连接至 ZXLD1350 愈短愈好 (感应线轨);
* 滤波电容器 C3 应连接至最接近 Vin 引脚的地方;
* 续流电流路径愈短愈好,以保障系统的精密度和效率。
电路板顶层和底层图示于图4。
图4:电路板顶层和底层图示
电感器的选择和开关电路布线设计
电路中选用了 100 μH 的屏蔽式电感器,把标称频率设定于约 250kHz 的水平,同时把辐射电磁干扰减至最少。任何开关稳压器的设计,对减低辐射电磁干扰都相当重要。这款参考设计可以把关键的线轨长度减至最低,而关键性区域四周的接地面积则扩至最大。
电路的性能根据两项主要的参数进行评测,包括系统效率和电流精度。
参考电路的电流设定于 300mA 的标称值,但只须根据以下公式改变感应电阻器 Rsense,电流便可调整至350mA 或下的水平。
Iref = 0.1 / R1 [A]
当使用 R1 = 0.33Ω--> Iref = 300mA
表 2 列出了 12V 至 15V DC 供电系统的相关数据,有关测试采用了肖特基二极管桥。最重要的参数包括系统效率及额定 LED 电流 (300mA) 和实际 LED 电流之间的误差。在 DC 环境下,频率介于 150kHz 和 300kHz 之间,视输入电压而定。不论输入电压多少,效率皆高于 87%,误差少于 2%。
表2: DC 输入电压
表 3 列出了以一个采用 SMD 钽电容器及AC 电磁变压器供电系统的相关数据。系统以节省空间为设计目标,同时避免使用体积更大、可靠性更低的电解电容器。对于体积、可靠性、成本及平均LED电流都有取舍,一般标定 12V AC 的变压器输出电压会变化±10%,三个 LED 的压降约 10V,在图8 可以看到,如电容值少于200 μF ,AC 输入的波形扭歪了。当整流后电压没有被有效地平滑,谷低电压有可能低于 LED 电压,在这情况下,开关电路停止运作, LED 平均电流下降,最后 LED 输出流明也下降。
表3: AC 输入电压
图5至图8显示由输入电容Cin=C1+C2+C3所影响的输入电压纹波及LX电压。输入电容愈大,输出电流愈准确,亦令平均输出流明愈高。当输入电容达300uF时,整体表现,包括效率及电流准确度都最好。相反,当输入电容降低,输出电流准确度降低多达25%,但效率总高于50%。
图5: Cin=300μF 图6:Cin=200μF
图 7 Cin=150μF 图 8 Cin=100μF
图 5~ 8:输入纹波及 LX 电压 (Ch3 为 LX 引脚电压,Ch4 为输入电压)
结语
ZXLD1350 及 ZXSBMR16T8 配合其它被动组件,展现了一个细小、可靠、高效率及小组件数目的方案。这个超小设计可放进连接器的外壳,将这些对温度敏感的组件与发热的 LED 尽量分隔开。在最终的解决方案中,LED电流及电容器的大小都要有所取舍,以达致最理想的效率、准确度、尺寸及组件数量。
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