PT4201設(shè)計(jì)的離線式LED射燈技術(shù)

　　LED開路：

　　LED負(fù)載開路時(shí),流過穩(wěn)壓管的電流在電阻R1和R2上產(chǎn)生一個(gè)壓降使光耦發(fā)光管被打開,使PT4201的FB降低。當(dāng)FB降低到一定程度時(shí)PT4201進(jìn)入突發(fā)模式,整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)入低功耗模式。因此LED燈開路是安全的。

　　LED短路及采樣電阻短路保護(hù)：

　　當(dāng)LED負(fù)載發(fā)生短路時(shí),光耦發(fā)光管兩端電壓等于輸出電壓,由于輸出功率很小因此整個(gè)系統(tǒng)工作是安全的。當(dāng)采樣電阻發(fā)生短路時(shí),由于光耦發(fā)光管兩端電壓為零,發(fā)光管不導(dǎo)通導(dǎo)致FB電壓快速爬升到保護(hù)閾值。在Rosc為100Kohm情況下,過32mS后PT4201將自動(dòng)關(guān)閉。

　　工作頻率設(shè)定：

　　PT4201的Rosc引腳為設(shè)定PWM頻率提供了方便,用一個(gè)電阻接在Rosc引腳和GND之間可以對(duì)PWM頻率進(jìn)行設(shè)定(圖4)。PWM頻率與設(shè)定電阻之間的關(guān)系遵循以下關(guān)系:Fosc=6500/Rosc。FOSC單位KHz,Rosc單位Kohm。

　　PT4201在正常工作時(shí)會(huì)周期性地改變PWM工作頻率進(jìn)行頻率抖動(dòng),周期性改變的頻率把EMI傳導(dǎo)干擾擴(kuò)展到更寬的頻譜范圍內(nèi)從而降低了傳導(dǎo)段的EMI干擾。

　　電流采樣以及前沿消隱:

　　PT4201的CS引腳的功能之一是采樣外部MOSFET電流進(jìn)行電流斜率補(bǔ)償,二是提供逐周期的MOSFET過流保護(hù)功能。PT4201通過采樣與功率MOSFET串聯(lián)的采樣電阻來采樣流過MOSFET的電流,流過MOSFET的電流在采樣電阻Rcs上轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào),CS上電壓和FB電壓共同決定了PWM脈沖占空比。

　　在PWM每個(gè)導(dǎo)通周期當(dāng)CS引腳的電壓超過內(nèi)部門限電壓時(shí)MOSFET將立即被關(guān)掉防止過流對(duì)器件的損傷。過流門限電壓與MOSFET的電流可由以下關(guān)系確定：IOC=Voc/Rcs

　　其中IOC為MOSFET電流,Voc為過流門限電壓,Rcs為采樣電阻大小。內(nèi)部過流的門限值與PWM占空比大小有關(guān),當(dāng)PWM占空比為0時(shí),過流門限值為0.80V。

　　由于變壓器副繞組整流電路反向恢復(fù)時(shí)間以及初級(jí)繞組寄生電容等因素影響,在每一個(gè)PWM周期開啟瞬間會(huì)在采樣電阻上產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)時(shí)間很短的尖峰電壓。為此PT4201會(huì)在MOSFET開啟后屏蔽CS采樣輸入一段時(shí)間TBLK,在這段時(shí)間內(nèi),過流保護(hù)被關(guān)閉不會(huì)關(guān)掉外部MOSFET。這樣可以避免MOSFET開啟瞬間在采樣電阻上產(chǎn)生的電壓毛刺而造成誤動(dòng)作。PT4201提供的這種功能可以省去電流采樣電路所需的RC濾波器(圖5)。

　　VDD 過壓保護(hù)

　　當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí),例如對(duì)于光耦開路或者反饋開路的情況,光耦輸出電流接近零致使FB端電壓上升。FB電壓上升將會(huì)使PT4201工作在過流保護(hù)狀態(tài),因?yàn)橛卸嘤嗟碾娏鞴┙o負(fù)載,如果超出了負(fù)載所需電流大小會(huì)使輸出電壓迅速爬升。由于輔助繞組的電壓與輸出電壓成一定的比例,輸出電壓升高引起輔助繞組電壓升高進(jìn)而使VDD電壓升高,當(dāng)PT4201檢測到VDD引腳電壓達(dá)到過壓保護(hù)點(diǎn)時(shí)會(huì)關(guān)閉PWM。當(dāng)OVP被觸發(fā)時(shí)由于沒有能量供給負(fù)載及輔助繞組,VDD電壓和輸出電壓下降,當(dāng)降低到OVP解除電壓時(shí)將重新開啟正常工作。這時(shí)如果故障解除則正常工作,如果故障依然存在將重新進(jìn)入OVP保護(hù)狀態(tài)(圖6)。