FL7730應用:TRIAC調(diào)光LED驅(qū)動器設計指南(獨家收錄)
在選擇RB時,應該首先找出過大或過小的RB取值。然后,在可以獲得較高效率的合適取值范圍內(nèi),挑選取值最小的RB。
2. 有源瀉放設計
保持TRIAC維持電流的另外一種方法是有源瀉放技術(shù)。相比無源瀉放電路,在電源輸入周期中,有源瀉放電路可以覆蓋更寬范圍的TRIAC開通。該推薦有源瀉放電路能夠通過調(diào)節(jié)輸入電流保持TRIAC的維持電流,能夠降低瀉放電路的功耗。
圖9中,ILINE 為 IB (有源瀉放電流) 和 IIN (反激變換器輸入電流)之和。RSENSE 為檢測電阻,負載檢測電源電流ILINE。CFILTER 為濾波電容,負責濾除RSENSE上電壓的開關(guān)噪聲。QREG為分流調(diào)節(jié)器,例如KA431。在調(diào)光器觸發(fā)時,較大的電流毛刺將會在RSENSE上,引起較大的電壓降。ZDLIM 能夠限制RSENSE上的電壓,進而保護QREG 的參考電路。驅(qū)動QBLEED (瀉放MOSFET) 的偏置電流屬于線性調(diào)節(jié)器,由輔助繞組供電。偏置電路由DBIAS 和 CBIAS構(gòu)成。QBLEED 的門極受控制于CBIAS偏置電壓和QREG的陰極。驅(qū)動電流總量受限制于RSOURCE 和 RSINK。CCOMP 能夠減緩調(diào)節(jié)環(huán)的響應。RCOMP用做負反饋電阻, 負責補償控制環(huán)。RBLEED 為瀉放電阻,同QBLEED一起, 消耗部分瀉放功率。
工作原理如圖10所示。在提出的有源瀉放電路中,當RSENSE 電壓低于QREG的VREF時,QBLEED 的VGS (門極-源極電壓) 增加,IB 升高。保持電流為:
在選擇IHOLD時,需要在調(diào)光兼容性和系統(tǒng)效率之間做出折衷。如果IHOLD設計較高,則有源瀉放電路會與更多的調(diào)光器兼容。但是,IB 的增加,意味著瀉放電路的功耗更大。RSOURCE、RSINK、 CCOMP、RCOMP 和 CFILTER 與有源瀉放電路的反饋響應之間存在密切關(guān)系。(RSOURCE、RSINK、RCOMP)阻值和(CCOMP, CFILTER)容值較小時,能夠加快反饋環(huán)的速度。如果反饋環(huán)過快,IB 將會大紋波地振蕩。
有源瀉放電路的工作需要與控制芯片的工作周期同步。當控制芯片工況出現(xiàn)異常時,例如LED出現(xiàn)短路或開路,由于門極信號已經(jīng)被封鎖,不會出現(xiàn)IIN。如果在異常條件下,有源瀉放電路仍然處于活躍狀態(tài),在沒有IIN 的情況下,該電路應該保持維持電流,該電路的功耗變得較高,QBLEED 發(fā)生熱損壞。因此,偏置電流應來自輔助繞組。這樣,當開關(guān)作用關(guān)閉后,有源瀉放電路也被迫停止。
有源瀉放電路消耗大量的功耗,特別當電源電壓較高時更是如此。在高電源電壓較時,IIN 降低,IB 應該補償維持電流的缺失部分。在這種狀況下, 如果沒有RBLEED,QBLEED 溫升較高。RBLEED的串聯(lián)使用,可以分攤有源瀉放電路的部分功耗。然而,RBLEED 不能太大, 否則不能分攤功耗,其原因是,RBLEED 過大時,限制了IB ,很容易引起保持維持電流失敗。
圖11. 給出了一種有源瀉放電路的設計實例。其中,檢測地連接到分流調(diào)節(jié)器(KA431)的VREF管腳。C1表示RSENSE 電壓。C2 表示輸入電壓。C3 表示瀉放MOSFET 的源極電壓,該電壓與瀉放電流成正比。C4表示電源電流。
圖12和圖13給出了在高調(diào)光角和低調(diào)光角時有源瀉放電路的波形。在低調(diào)光角時,通過FL7730的調(diào)光作用,輸出電流減少。由于IIN (C3)的減少,有源瀉放電路應該補償更多的電流IB 。這就是有源瀉放電路的功耗處于中等調(diào)光角范圍的原因。如果想要校驗瀉放電路的最高溫度,測試條件應該選擇中等調(diào)光角和最大電源電壓。
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