基于CSC6562A+A433的LED驅(qū)動電源設(shè)計(jì)方案

隨著大功率LED光源的大量使用，對LED驅(qū)動器的技術(shù)要求是與日俱增。本文提供LED照明應(yīng)用針對18W外置電源的設(shè)計(jì)。CSC6562A應(yīng)用在由臨界電流模式控制IC所控制的反激轉(zhuǎn)換電路，能夠高效率，高性能。同時(shí)提供各種保護(hù)以提高驅(qū)動的可靠性。

基于CSC6562A+A433實(shí)現(xiàn)的LED驅(qū)動電源設(shè)計(jì)

反激AC-DC轉(zhuǎn)換從成本和功率密度的角度，仍是比二級轉(zhuǎn)換更具吸引力的解決方案。反激AC-DC轉(zhuǎn)換器可直接將AC輸入電壓轉(zhuǎn)換成DC輸出電壓，并且不需要前穩(wěn)壓器，如圖一所示：

圖一 反激AC-DC轉(zhuǎn)換器

圖二所示是返馳式反激AC-DC轉(zhuǎn)換器的電路圖。CSC6562A是作為控制器使用，并應(yīng)用CV(恒定電壓)和CC(恒定電流)模式反饋電路，以防止過載和過壓的情況。在LED照明中，輸出一定是滿載的情況，且如果LED的接面溫度升高的話，LED的正向電壓會降低。因此，在正常狀態(tài)下，應(yīng)該用CC模式來控制輸出，而CV模式僅用于過電壓保護(hù)。

圖二 返馳式反激AC-DC轉(zhuǎn)換器的電路圖。

CSC6562A是CRM PFC控制器;其開關(guān)的開啟時(shí)間是固定的，但關(guān)閉時(shí)間則會隨著穩(wěn)定狀態(tài)而改變。因此，切換頻率會隨著圖三中所示的輸入電壓變化而變化。

圖三 切換頻率隨輸入電壓變化

圖四所示為一次側(cè)開關(guān)電流，二次側(cè)二極管電流和閘極信號理論波形的圖解。在零電流情況下，MOSFET Q 開啟時(shí)，快恢復(fù)二極管(Fast Recovery Diode,FRD)Do 是關(guān)閉的，而在硬式切換的情況下，Q關(guān)閉時(shí)Do是開啟的。

圖四 理論波形

設(shè)計(jì)范例

此處為使用CSC6562A實(shí)現(xiàn)的針對18W返馳式AC-DC外置電源的設(shè)計(jì)指南。

表一所示為應(yīng)用的系統(tǒng)參數(shù)。

表一 系統(tǒng)參數(shù)

1.返馳式變壓器的設(shè)計(jì)

在返馳式轉(zhuǎn)換器中，變壓器是較容易飽和的，因?yàn)樗挥糜贐-H回路的第一象限。此外，如果在臨界導(dǎo)通模式中運(yùn)作，則峰值電流會比在連續(xù)導(dǎo)通模式中高很多。因此，此處應(yīng)該插入氣隙以防止變壓器飽和。

在返馳式反激AC-DC轉(zhuǎn)換器中也應(yīng)該考慮合適的匝數(shù)比N1/N2,因?yàn)镸OSFET的最大電壓額定值和快恢復(fù)二極管(Fast Recovery Diode,FRD)與變壓器的匝數(shù)比強(qiáng)烈相關(guān)。根據(jù)變壓器的匝數(shù)比，MOSFET的漏極和源級電壓額定值Vds與FRD的逆向電壓額定值VR之間，存在著一種權(quán)衡關(guān)系。匝數(shù)比(N2/N1)較大時(shí)，F(xiàn)RD的VR要高，但MOSFET的Vds要低。相反地，匝數(shù)比較小時(shí)，會對MOSFET形成較高的電壓壓力，但FRD的VR會降低。

從Po=ηqVinqIin可得知，最大線電流為：