離線式PFM可調(diào)光LED恒流驅(qū)動器XL5003及其應(yīng)用

采用3．3μF的鋁電解電容器Cin后，線路功率因數(shù)PF略有降低，其他參數(shù)指標變化并不明顯。由于鋁電解電容器的使用壽命遠低于LED的壽命，成為目前LED燈具出現(xiàn)早期失效的重要原因，因此建議低功率LED驅(qū)動器盡可能不選用電解電容器作為全橋整流輸出的濾波元件。
3．2 帶無源PFC和線性調(diào)光的應(yīng)用電路
采用XL5003并帶無源PFC和線性調(diào)光的3～7 WLED驅(qū)動器電路如圖4所示。圖中，電容CinA和CinB及二極管D1A、D1B、D1C組成無源填谷式(ValleyFill)功率因數(shù)校正(PFC)電路，穩(wěn)壓二極管DZ1和電阻R2對LED開路提供保護，可調(diào)電阻RW用于LED的線性調(diào)光。

在采用傳統(tǒng)橋式整流電解電容濾波電路時，由于只有在AC輸入瞬間電壓幅度高于電解電容上的電壓時，整流二極管才會因正向偏置而導(dǎo)通，整流二極管的實際導(dǎo)通角僅約60°，即在AC電壓的正半周，二極管在60°和120°之間導(dǎo)通，在AC電壓的負半周，二極管在240°與300°之間導(dǎo)通，致使AC輸入電流呈高幅度的尖峰脈沖，諧振含量很高，線路功率因數(shù)僅為0．5～0．6。
采用無源填谷式PFC電路后，在AC輸入電壓的正半周的30°時，IC引腳VIN上的電壓VIN恰為AC峰值電壓VAC(PK)的一半，即VIN=VAC(PK)·sin30°=0．5VAC(PK)，此時電流通過二極管D1B對電容CinA和CinB開始充電，同時流入IC引腳VIN對負載供電。當VIN達到VAC(PK)之后，D1B截止，停止對CinA和CinB充電。在150°時，VIN=0．5VAC(PK)，D1A和D1C導(dǎo)通，CinA和CinB放電。在此情況下，橋式整流二極管的導(dǎo)通角為120°(從30°到150°)，比使用電解電容時增加了60°。同理，在AC線路的負半周，橋式整流二極管導(dǎo)通角也為120°(從210°到330°)，比使用電解電容時也增加了60°，起到對AC輸入電流波形的填谷作用，將線路功率因數(shù)提高到(0．85～0．90)。
當去掉調(diào)光電阻RW不考慮調(diào)光情況時，帶無源PFC的LED驅(qū)動器測試數(shù)據(jù)見表5。

4 結(jié)束語
XL5003集成了為恒流驅(qū)動LED所需要的控制電路和一個600 V、0．5 A的VDMOS，僅需外加少量的元器件，即可構(gòu)建85～265 V交流通用輸入的AC／DC高效開關(guān)穩(wěn)壓器，用來驅(qū)動3～7 W的LED串，LED電流利用一個電流感測電阻設(shè)定。基于XL5003的PFM LED恒流驅(qū)動器，支持無電解電容器解決方案和線性或PWM調(diào)光，并適于采用無源PFC電路，而且還提供軟啟動、電流限制以及LED開路／短路保護及芯片熱關(guān)閉保護。與XL5003同系列的器件還有XL5002和xL5004等。