工程師:基于PT4201的離線式LED射燈設計方案
3W E27的應用一般負載接3顆1W的LED,每顆LED的VF在3.4V+-0.2V左右。一般電流為300mA-350mA。工作原理如圖7所示,AC85V-265V交流電輸入,通過L1(相當于一個保險絲,抗浪涌)后接入整流橋,從整流橋出來的電壓大約為1.4XVin,電流1A左右。C1 是一個濾波電容,電容值的選擇大約是負載功率的1-3倍即可,此處3W的應用采用4.7uF的電容,如選擇太小的會導致紋波大,選擇太大的空間又不允許。 PT4201的VDD端一開始由R4降壓后供電,18V啟動,啟動之后就通過變壓器輔助繞組供電,電壓在9-27V之間。R1、C3和D2是一個RCD吸收回路,用來吸收Q1開關時產(chǎn)生的尖峰。減小R1,可以提高吸收效果,但是會導致系統(tǒng)效率降低,建議采用折衷的方式。PT4201的RI端所接電阻R7是用來設定開關頻率的,此處把頻率設定在65kHz。PT4201的CS端連接采樣電阻R8、R9,設置電流。變壓器是一個重要的部件,采用反激式的拓撲結(jié)構(gòu),當Q1關斷時,變壓器5、6斷導通,D1的耐壓為變壓器輸入電壓/匝數(shù)比+變壓器輸出電壓。當Q1開時,變壓器1、2端有電流,3、4、5、6端截止,D1的耐壓為變壓器輸出電壓X匝數(shù)比+變壓器輸入電壓。D1、T1、Q1是影響效率的關鍵,D1反向耐壓與T1匝數(shù)比互相牽制。電路右邊SR1100是一個肖特基二極管或者可采用快恢復二極管整流。當空載時,R3是一個限流電阻,限制這條支路上的電流在10mA,D4在這里選用12V穩(wěn)壓管,起到一個整流限壓的作用,在空載時才工作,R2是一個分流電阻,R2上流過的電流為10mA,R2左端的電壓為1V。帶負載時,R6兩端的電壓為1V左右,通過選擇電阻值不同調(diào)節(jié)輸出電流,這是1X3W的應用,工作電流設定在300mA左右。U2是光耦,當R6上的電流變大時,發(fā)光二極管上的電流變大,光敏電阻感應到之后,反饋電流到PT4201FB端,F(xiàn)B端電壓變小,PT4201通過調(diào)整占空比來使能量降低,隨之降低R6上的電流。由于是從輸出端采樣電流反饋到芯片,這樣的副邊反饋,實時對電流進行微調(diào),提高了輸出電流的精度。
圖8 3W E27方案的照片,體積很小,放入E27燈頭綽綽有余
改變這個方案的部分設計數(shù)據(jù),可以設計5W、7W、12W的各種方案,工作原理雷同。由于5W-12W的應用空間較大,所以允許在3W的基礎上加上一些輔助電路。如增加抗雷擊器件、可以提高EMC的共軛電感、PFC、∏濾波器等等,以提高整個電路過EMC的能力、工作效率、PFC。
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