具有高功率因數(shù)和超寬輸出電壓的LED驅(qū)動器

由于飽和通量密度隨著溫度的升高而減小，如果變壓器用于封閉外殼內(nèi)，應(yīng)考慮高溫特性。

圖 3. 實(shí)現(xiàn)較寬輸出電壓范圍的 VS 電路

選擇 R1 和 R2的第一個考慮因素是將 VS設(shè)置為 2.7 V，以確保額定輸出功率下能夠以高頻率運(yùn)行。第二個考慮因素是 VS 消隱。輸出電壓由輔助繞組和連接到 VS 引腳的電阻分壓器檢測。然而，在不包含 DC 母線電容器的單級反激式轉(zhuǎn)換器中，在低線路電壓下由于較小的 Lm 電流會引起 VS 電壓檢測錯誤，輔助繞組電壓無法箝位至反射的輸出電壓。在線路電壓過零點(diǎn)，頻率快速下降，可能導(dǎo)致 LED 燈閃爍。為了在整個正弦線路電壓范圍內(nèi)維持恒定頻率，VS 消隱會通過檢測輔助繞組在低于特定線路電壓 VIN.bnk時禁用 VS 采樣。第三個考慮因素是 VS 電平，應(yīng)該介于 0.6 V 與 3 V 之間，以避免在寬輸出應(yīng)用中觸發(fā) SLP 和 VS OVP。

由于 FL7733 的 VDD工作范圍是 8.75 ~ 23 V，如果輸出電壓低于 VOUT-UVLO (8.75×NS/NA)，應(yīng)該通過觸發(fā) UVLO 關(guān)斷 MOSFET開關(guān)。因此，應(yīng)該在較寬的輸出電壓范圍內(nèi)12 ~ 50不觸發(fā) UVLO，從而提供合理的 VDD。通過添加外部繞組 NE和包含電壓調(diào)節(jié)器的 VDD電路，可以提供VDD。NE的設(shè)計應(yīng)該確保以最低輸出電壓 (Vmin.OUT) 提供 VDD時，不會觸發(fā) UVLO。外部繞組 NE可通過下式確定：

(9)

其中，VCE.Q1是 Q1 的集電極-發(fā)射極飽和電壓，VF.D3是 D3 的正向電壓，VF.D1是最低輸出電壓下 D1的正向電壓。(10)

其中，VIN.bnk是實(shí)現(xiàn) VS 消隱的線路電壓電平，而IVS.bnk是實(shí)現(xiàn) VS 消隱的電流電平。

(11)

2.2. 設(shè)計測試結(jié)果

為了展示本應(yīng)用指南中所介紹設(shè)計步驟的有效性，構(gòu)建并測試了設(shè)計示例中介紹的轉(zhuǎn)換器。圖 4顯示在整個線路和輸出電壓范圍內(nèi)測得的 CC 容差。額定輸出電壓下通用線路上的 CC 低于 ±0.26 % 而整個線路和輸出電壓范圍 (12 V ~ 51 V) 內(nèi)的總 CC 調(diào)節(jié)是 ±1.23%。圖 5和圖 6 顯示分別在各種負(fù)載條件下測得的 PF和 THD 性能。

圖 4. 整個輸入和輸出電壓范圍內(nèi)的 CC 性能

圖 5. 根據(jù)負(fù)載條件變化的 PF 性能與輸入電壓

圖 6. 根據(jù)負(fù)載條件變化的 THD 性能與輸入電壓

3. 結(jié)論

為了針對各種 LED 燈規(guī)范和 LED 特性提高靈活性和兼容性，本文介紹了覆蓋較寬輸出電壓范圍的 LED 驅(qū)動器。Fairchild 的 PSR 控制器 FL7733 提供出色的高 PF 和低 THD 性能，并在非常寬的輸出電壓范圍內(nèi)提供恒流調(diào)節(jié)。此外，本文中設(shè)計的 LED 驅(qū)動器可用于具有簡單設(shè)計和較低成本的各種 LED 照明燈具。