15W LED日光燈恒流驅動方案設計
防止VCC電壓過高燒壞芯片,建議D6取0.5W,12V的穩(wěn)壓管。
10.電解電容C7
?。?) 電容耐壓Vdss
由于有12V的穩(wěn)壓管D6,所以電容耐壓大于或等于16V即可。
(2) 電容容量C
定量計算比較困難,實測中發(fā)現(xiàn)電容容量取4.7uF可以滿足要求。
?。?) 電容類型
由于用到的電容量較大,一般使用鋁電解電容。
?。?) 等效串聯(lián)阻抗ESR
ESR越小,損耗越小。
?。?) 額定溫度
實際工作溫度不能超出額定溫度范圍。
?。?) 體積
由于電容C7的容量小耐壓低,所以體積基本可以不考慮。
?。?) 使用壽命
由于一般LED使用的壽命比電解電容的壽命長,所以盡量選擇壽命長的電解電容。
■ 所以選擇耐壓大于或等于16V,電容值大于或等于4.7uF,壽命長的電解電容。
11.電感L1
?。?) 電感量L1
當電路工作在電流連續(xù)模式和電流非連續(xù)模式之間的臨界模式時, ΔI=2I o,max,此時電感可以按照下面的公式計算:
這是臨界模式時的電感取值,為保證電路工作在電流連續(xù)模式,電感取值要大于上面計算得到的值,電感取值越大輸出電流的紋波越小。
?。?) 電感飽和電流IL
由上式可以看出電感量越大,電感的飽和電流越小。
?。?) 電感線徑R
以截面積1mm2的銅線過5A電流計算,則電感線的截面積為LI/5,所以電感的線徑為
?。?) 電感體積
受到空間的限制,在保證電感量和電感飽和電流的情況下,電感體積越小越好,如果一個電感體積太大,可以考慮用2個電感串聯(lián)。
■ 所以選擇電感量大于0.96mH,并且飽和電流大于IL的電感。
12.續(xù)流二極管D4
?。?) 最大反向耐壓VRRM
當mos管導通時,二極管D4承受的反向耐壓為
所以選取反向耐壓為600V.
?。?) 額定電流Irating
mos管關斷后,D4給電感L1提供續(xù)流回路,所以通過D4的電流不會超過電感L1飽和電流IL.
?。?) 反向恢復時間trr
由于電路工作的頻率較高,所以需要反向恢復時間小的超快恢復肖特基,以防止誤觸發(fā),建議選用trr小于或等于75ns的超快恢復肖特基。
?。?) 正向導通壓降VF
正向導通壓降VF越小,效率越高,盡可能選擇正向導通壓降小的超快恢復肖特基。
■所以選擇反向耐壓為600V,額定電流為1A,反向恢復時間小于或等于75ns的超快恢復肖特基。
13.輸出電容C9
輸出電容的作用是減小LED電流的波動,越大越好,但由于體積的限制,建議選擇容值為0.47uF到1uF之間耐壓400V為的CBB電容。
14.mos管Q1
?。?) mos管耐壓VDSS
mos管的最大耐壓為交流整流后的電壓最大值,留50%的裕量,選取耐壓值為
?。?) mos管的額定電流IFET
流過mos管的電流取決于最大占空比,本系統(tǒng)最大占空比為50%,所以留過mos管的額定電流為
mos管的額定電流為工作電流3倍時,損耗較小,所以選取mos管的額定電流IFET≥1A.
?。?) mos管開啟電壓Vth
要保證Vth小于芯片的驅動電壓,即Vth11V,由于一般高壓mos管的Vth為3~5V,所以這個參數(shù)不需要過多考慮。
?。?) mos管導通電阻Rdson
mos管的導通電阻Rdson越小,mos管的損耗就越小。
?。?) 額定溫度
實際工作溫度不能超出其額定溫度的范圍。
■ 所以選擇耐壓為600V,額定電流大于或等于1A,Rdson較小的mos管。
15.CS取樣電阻R4,R7,R8
?。?) R4,R7,R8的阻值
設R7,R8串聯(lián)后再與R4并聯(lián)的電阻為RCS,輸出的電流波動范圍為0.3,
則:
選取合適的R4,R7和R8,保證調(diào)節(jié)R8可以得到需要的輸出電流Io,且無論怎樣調(diào)節(jié)R8,Io都不會太大以至于損壞期間。
(2) 電阻類型
RCS上承受的功率為P=I2O×RCS=0.11W ,所以R4,R7采用0805封裝的貼片電阻,為了調(diào)節(jié)R8時輸出電流不會變化太快,所以選擇R8為精密可調(diào)電阻。
16.續(xù)流電感L2和續(xù)流二極管D5
加L2和D5的主要目的是為了給芯片VCC供電,從而關斷芯片HV腳的供電,減小損耗。工作原理為:當mos管導通時,電感L2儲能,電容C7給芯片供電,當mos管關斷時,L2給芯片VCC供電,并給電容C7充電。
選擇L2的原則是使芯片VCC的供電電壓保持在11~12V之間,建議選擇電感量為18uH,飽和電流與L1相同的電感。選擇續(xù)流二極管D5時,為了防止誤觸發(fā),建議選用恢復時間小于75ns的超快恢復肖特基。
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