使用NCP1014帶PFC的離線8w LED反激式電源

用NCP1014作控制器的離線(offline)8WLED驅(qū)動(dòng)電源電路如圖1所示。這種LED驅(qū)動(dòng)電路的AC輸入電壓從90v AC到265v AC，輸出8W，驅(qū)動(dòng)Gree公司的一個(gè)xLAMP MC-E．可以用作便攜式臺(tái)燈、櫥柜燈或走廊燈等。MC-E在一個(gè)封裝內(nèi)含有4個(gè)表面貼裝LED．每個(gè)LED的額定電流是700mA．通過(guò)LED串的實(shí)際電流是630mA。

圖1中．R1為可熔保險(xiǎn)電阻，C1、L1和C2組成EMI濾波器，D1～D4為橋式整流器，U1(NCP1O14)、變壓器T1、整流二極管D7、電容C8/C9等組成DC-DC反激式變換器。電流傳感電阻Rsense(R6、R7和R8)、晶體管Q1、光電耦合器U2、電容C6等組成反饋環(huán)路，Q2、R13、R14、R15、R16、D9組成調(diào)光電路。

NCP1014是將PWM控制器和700v的功率MOS-FET集成在同一4引腳SOT-223封裝中的IC，最大漏極電流是450mA。圖1中的U1開(kāi)關(guān)頻率為100kHz(此外還有65kHz和130kHz版本)。NCP1014含有動(dòng)態(tài)自供電電路．Dc高壓可以直接施加到引腳DRAIN進(jìn)行啟動(dòng)。為保護(hù)U1中的MOSFET，T1初級(jí)設(shè)置了由R2、C3和D5組成的RCD箝位電路。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入正常操作后，U1則由T1c、D6、C4、R3和C5組成的偏置電源供電。

在橋式整流器輸出端未連接平滑電容器，因此反激式變換器輸入DC電壓，是頻率為AC線路頻率2倍的正弦半波電壓。在圖1電路中。為獲得高功率因數(shù)，在U1反饋輸入端FB上連接了一個(gè)47μF的大電容C6，在輸入電源半周期中，使反饋?lái)憫?yīng)較慢，保持反饋輸入電平基本不變。采用這種簡(jiǎn)單方法，在90v～200v Ac輸人電壓范圍同，功率因數(shù)>0.7(見(jiàn)圖2)，滿足美國(guó)能源部(DOE)關(guān)于固態(tài)照明(SSL)能源之星標(biāo)準(zhǔn)(版本1.1-12／19／08)要求。

AC輸入電流諧波含量滿足IEC61000-3-2關(guān)于C類(lèi)(照明)產(chǎn)品限制，3次和5次諧波電流及其與C類(lèi)限制比較如表1所示。

只要通過(guò)輸出電流傳感電阻Rsense的電流產(chǎn)生的電壓降約為0.6v，PNP晶體管Q1就會(huì)導(dǎo)通，其集電極電流通過(guò)U2中的LED，形成反饋環(huán)路。輸出電流為630mA，峰-峰值紋波電流為25％，峰值電流比平均電流高出12.5％，因此電流傳感電阻Rsense=0.6v／[630mA×(1+12.5％)]≈0.85Ω。選擇R6=R7=1.8Ω/0.25W．R8=10Ω，0.25w．并聯(lián)后的總電阻約為0.83Ω。D8限制最大輸出電壓(22v)，R9和C10提供小的放電通路和濾波。Q2、R12～R13和D9組成調(diào)光電路。調(diào)節(jié)R13，可以改變LED電流，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)光。

電路的傳導(dǎo)發(fā)射EMI符合EN55022標(biāo)準(zhǔn)B類(lèi)限制。系統(tǒng)效率>70％，在輸入220V AC的效率達(dá)77％。如圖3所示。