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采用PFC控制器的LED照明電源系統簡介

鉅大LARGE  |  點擊量:1023次  |  2020年06月17日  

引言


LED技術及其應用的發展超過幾年前業界的預期,目前LED已經開始步入普通照明領域。在我國大陸的LED公共照明方面,LED路燈和公路隧道燈的應用走在世界的前列。從全球的情況來看,LED普通照明驅動電路要采用工頻市電電源供電(即離線式驅動電路)。就其拓撲結構而言,重要是隔離型反激式轉換器開關電源方法。關于200W以上的LED路燈,則選擇雙電感單電容(LLC)半橋諧振拓撲。在100W以下的LED照明驅動電源中,單級pFC反激式電路拓撲是最佳解決方法。德州儀器(TI)公司推出的UCC28810普通照明電源控制器,不僅支持單級pFC反激式變換器和Triac調光,同時還支持兩級pFC電源拓撲。


1UCC28810引腳功能和特點


1.1UCC28810封裝與引腳功能


UCC28810采用8引腳SOIC封裝,引腳排列如圖1所示。


圖1UCC28810引腳排列


為了正確應用UCC28810,必須了解其各個引腳功能,見表1。


表1UCC28810引腳功能


1.2UCC28810的重要特點


UCC28810是一種單級pFC離線式LED照明電源控制器,可以控制臨界導通模式(CrM)操作的反激、降壓(buck)或升壓(boost)變換器,能夠與傳統墻上調光器接口。UCC28810含有一個用于反饋誤差處理的跨導電壓放大器、一個用來出現與輸入電壓成正比的電流指令的電流參考發生器、一個電流傳感比較器、pWM邏輯及驅動外部功率MOSFET的驅動器。UCC28810供應過電壓保護(OVp)、反饋開路保護和使能(enable)電路。UCC28810的VDD導通門限電壓是15.6V,欠壓關斷門限電平是9.7V,鉗位電壓為19V,靜態工作電流為4mA。


UCC28810用于控制LED普通照明驅動電源,應用領域有工業照明、商業照明、住宅照明以及街道、道路、停車場照明和建筑與裝飾照明。


2基于UCC28810的34W單級pFC反激式LED恒流驅動電源


基于UCC28810的34W單級pFC反激式LED恒流驅動電源電路如圖2所示。這種帶pFC的隔離型單級反激式離線LED驅動電路的AC輸入電壓范圍為180~265V,輸出DC電壓為10~48V,輸出恒流為700mA,可以驅動3~13個串聯連接的LED,最大輸出功率為34W,效率達90%,線路功率因數pF>0.9。


圖2基于UCC28810的34W單級pFC反激式LED恒流驅動電源


在圖2中,輸入端F1為保險絲,L1、L2和C3、C1為輸入EMI濾波器,D1是橋式整流器,D2、D3、R9、R14、R19、C9組成輸入電壓檢測電路,R1和R4是U2(UCC28810D)引腳VDD上的啟動電阻,R8、D7、C7、D8、R7、Q1和D6、C6等組成U2(引腳VDD)偏置穩壓電源電路,Q2為初級功率開關,變壓器初級繞組(T1的引腳④與⑤之間)上并接的R2、R3、C2、D4組成Q2漏極上RCD型鉗位電路,Q2源極上串聯的R23為初級電流傳感電阻,T1偏置繞組(①與②端)同時供應變壓器零能量(TZE)檢測信號(經R21、R20、C12傳送至U2的TZE引腳)。


D5、C4和C5組成次級整流濾波電路。R5為輸出電流傳感電阻,U1(U1B+U1A)作為電流感測放大器使用,執行輸出恒流調節。U3為光電耦合器,對次級到初級的反饋起隔離用途。T1次級引腳⑨與⑩之間的繞組及D9、R18、D12、Q3和C10等組成次級偏置穩壓器,為U1和U3供應偏置。D10用作輸出開路鉗位(51V)保護。


U2通過引腳VINS對AC輸入電壓的檢測,可以強制峰值開關電流跟蹤輸入電壓的變化,從而提高系統功率因數。

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