1 引 言
LED(Light Emitting Diode)照明作为一种节能高效、绿色环保的照明技术,在室内外照明、交通信号灯、汽车照明、背光显示等领域[1]的应用日益广泛。因此,研究高效能的LED驱动技术具有深远的经济价值与社会意义。
由于LED需要恒流源供电,市电需要经过一个驱动器将高压交流电转换为低压恒流源供LED使用。近年来,各大芯片厂商陆续推出用于LED驱动的反激式拓扑的原边控制(Primary Side Regulation,PSR)芯片,省去了变压器副边用于反馈的光耦,体积缩小,成本降低[2],从而使得反激式电路在LED驱动领域的应用范围大大增加。
文献
本文探讨了电源技术中一种特殊的LED恒流驱动电路设计,特别是无辅助绕组的原边控制(Primary Side Regulation,PSR)技术。LED照明因其高效节能、环保特性,在多个领域广泛应用,驱动技术的研究至关重要。传统的原边控制反激式LED驱动器通常包含辅助绕组以实现反馈控制,但这种设计增加了成本并占据了空间。本文提出的方案去除了辅助绕组,通过创新的恒流控制策略,简化了电路结构,降低了成本。
LED驱动器的主要任务是将高压交流电转换为低压恒流源,以满足LED对恒流供电的需求。文中介绍的驱动电路整体结构包括输入电容、启动电阻、储能电容、开关管以及采样电阻等关键组件。在电路中,15V的LDMOS驱动650V的VDMOS,通过开关管控制原边绕组电流,进而控制LED的输出电流。采用零电流检测比较器ZCD来控制功率开关管的开关时刻,确保在直流模式下(DCM)工作。
恒流控制是通过控制副边退磁时间和功率管开关周期的比例实现的。输出电流与副边电感电流的平均值成正比,通过恒流控制模块调整副边退磁时间,保持恒定的电流输出。这个模块由CS比较器、ZCD比较器、电流源和电流沉组成,确保电容C的充放电斜率相等,从而维持恒定的Tdemag/T比例,达到恒流目的。
实测结果显示,这种设计在不同输入和输出条件下,具有小于5%的恒流精度和不低于70%的转换效率,满足小功率隔离型LED照明的应用需求。这种无辅助绕组的原边控制LED驱动器不仅简化了设计,降低了成本,还提高了系统效率,具有实际应用价值。
本文提出的无辅助绕组原边控制LED恒流驱动电路设计,是一种创新且实用的技术方案,对于推动LED照明技术的发展,特别是在降低成本和优化性能方面,具有积极的意义。这种设计思路有望在未来电源技术领域得到更广泛的应用和改进。