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LED照明非隔離BUCK開關電源線路解析

鉅大LARGE  |  點擊量:1516次  |  2020年05月13日  

在LED照明應用中,由于非隔離BUCK開關電源的效率較高,所以有較多客戶青睞,占了一部分的市場份額。以SN3910為代表,市場上有一系列類是功能的IC,如Bp2808,SMD802,AM850,SN3910....等。就價位來說,國內有些廠家的IC已經降到兩塊多人民幣。所以關于低成本的應用,還是比較合理的選擇。接下來以SN3910為例來說明此類IC的應用線路及思路。


圖1降壓LED電路圖(BUCK)來自


工作原理:


1、當Q1導通時,輸入電流Iin通過負載LED、電感L1、Q1到輸入電源負極。LED等發光的同時L1電感中的電流慢慢上升,達到峰值,直到Q1斷開,L1儲存能量。


2、當Q1斷開時,由于“電容兩端的電壓不能突變,流過電感的電流不能突變?!钡脑?,流過L1電感的電流通過續流二級管D1,負載LED形成回路。電感中的電流從峰值下降到一個值(該值假如大于零,Q1導通,則工作在CCM;等于零,Q1立即導通,則工作在BCM;等于零,Q1沒有及時導通,則DCM),直到Q1導通。


注意:關于大部分的BUCK電路多設計工作在CCM,因為有以下兩點好處:


1、工作在CCM,輸出紋波電流比較小。


2、工作在CCM,輸出電流比較好控制:Io=(ILpkh+ILpkl)/2


這里的Io為輸出電流有效值,ILpkh和ILpkl分別為電感電流峰值和谷值。


從DATAsheet可以看出:內部設置的VCS電壓為:250mV,通過設置CS引腳到地的電阻,可以設置通過負載LED的峰值電流,那么是如何達到恒流的目的的呢?


從公式Io=(ILpkh+ILpkl)/2,可知:通過RCS設置了ILpkh,假如能夠設置ILpkl的話,問題就解決了。


TOFF引腳到地的一個電容,用來設置TOFF(關斷時間),在每個工作周期,有相同的關斷時間;從電感的放電回路可以看出,假如在TOFF時間內,通過電感電流沒有下降到0的話(CCM),那么Io=(ILpkh+ILpkl)/2能得到一個恒定的ILpkl,因此達到恒流的目的。


這樣我們可以考慮如何設置電感L1、RCS、COFF了。以一個常用的一個實例來說明:


INpUT:85~265Vac50/60HZ


OUTpUT:40V0.35A(12LED)


首先:設置TOFF,從數據手冊可以查到以下公式。


假設:COFF=220,則:Toff=11.73uS。


假定輸出電流紋波系數為0.8,則:


RCS=VCS/IpKH=0.25/(0.35+(0.35*0.8)/2)=0.51R


計算電感量:


L等于40*11.73/(0.35*0.8)=1.676mH


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