按照VIPer17H設計無電220UF 35V解電容LED驅動器計策

很多國度正在努力成長LEDled/' target='_blank'>照明技能。高亮度LED要到達長命命，而且要只管小的光衰，溫度的節制是要害，因此與其他光源對比，LED燈都需要一塊較量大的散熱器。為了得到抱負的散熱結果，將LED與散熱器直接打仗可以得到最小的熱阻，將散熱器袒露在氛圍中是一種簡樸有效的設計要領，但卻帶來了安詳隱患，不外假如回收斷絕的LED驅動器方案將辦理此問題。在擔保必然溫度條件下，LED壽命可以輕松高出20000小時，因此驅動器的壽命將成為整個燈具長命命的要害因素。

眾所周知，電解電容是影響開關電源壽命的重要元件，限于電解電容的布局，很難匹配LED的長命命要求，因此有須要開拓一種無電解電容的驅動器。另外按照能源之星于2008年11月宣布的固態照明燈具打算尺度1.1版，個中對LED驅動器的PF值提出了要求，即民用燈具大于便是0.7，商用大于便是0.9。

本設計利用ST的新VIPer系列節制器VIPer17H，對尺度應用電路舉辦一些修改后開拓出一款3.6W無電解電容LED驅動器。輸入為100~240Vac/ 50~60Hz ，輸出為10V/360mA(平均值)，電路圖如圖1。

VIPer17是意法半導體(ST)新一代單片集成節制器，回收了BCD6和SuperMESH制程(圖2)，擁有更低的待機功耗，開關部門是一顆耐壓800V的MOSFET，加上完備的掩護成果，包羅OVP、OCP、OTP、SCP、Brownout等，可以使設計擁有更多的安詳裕量。

在此芯片的7個引腳中，CONT腳較量非凡，具有兩個成果，見圖3：

1. 設定答允流過MOSFET的最大電流值Idlim;

2. 設定過壓掩護點。

此3.6W無電解電容設計等于操作該引腳改變Idlim值來實現，按照芯片事情道理， VT鋁電解電容，當CONT引腳外接一顆電阻Rlim到GND時，在必然區間內，跟著電阻值變小， MOSFET的限流點也會相應的變小，對應干系見圖4。從本質上看，跟著Rlim的變小，是改變了流出CONT引腳的電流值，從而改變內部的限流點。因此，假如再通過電阻毗連CONT引腳與輸入整流橋的輸出端(如圖1的R11，R12)，那么流出CONT引腳的電流將會跟從輸入電壓變革，進而改變限流值，輸入升高，則限流點變大，反之亦然。通過這一步的變革，我們可以看到，流過開關管的電流值在必然水平上跟從輸入電壓變革， 470uf 16v，輸入特性雷同于PFC電路，因此可以回收PFC的電路布局，一個小容值的輸入電容(一般為薄膜電容)。此設計回收的是一個0.1mF的薄膜電容，同時節制回路也雷同于PFC電路的配置，很是低的回路增益穿越頻率，這樣可以得到相對高的PF值和不變性。此時輸入端的電解電容已經去掉。在滿意EMC要求的前提下，此電容的取值可以只管小些，這樣可以得到較高的PF值。

跟著技能的不絕進步，陶瓷電容正在越來越多地進入中低壓電解電容和鉭電容的應用規模，陶瓷電容具有更低的ESR以及很是長的壽命，這兩點優勢很適合LED驅動器，此設計中，次級回收5顆10mF/16V的陶瓷電容作為濾波電容。同時低級的VCC供電電路也回收了陶瓷電容，不外因為供電電流很小，電容的自身發燒少，壽命的低落不如主電路濾波電容顯著，為了低落本錢也可以利用電解電容。

到此，一款無電解電容的LED驅動器設計完畢，測試功效見圖5。從實際可知，由于輸出的電容的低容量以及雷同PFC的節制回路配置，輸出電流的工頻紋波很大，甚至會到零，不外此頻率為100Hz，人眼是看不到閃爍的;需要指出的是為了維持在一個工頻周期內輸出平均電流的恒定，電流的峰值是輸出平均值的1.7倍，而燈具設計時是按平均電流來選擇LED燈，因此峰值電流將對LED造成攻擊， 不外大大都LED可以遭受這樣的攻擊，只要限制在必然范疇內，好比SHARP的LED在此條件下，可以耐受額定值3倍的電流。除此之外，另一個難點在于濾除差模傳導噪聲，由于回收了小容值的輸入濾波電容，以及雷同PFC的事情方法，使差模傳導噪聲高于普通的反激調動器，因此在圖1中，為了滿意EMI要求，增加了X電容和差模電感，由此帶來了體積的增大和本錢的上升。不外為了得到與LED燈匹配的長命命，同時滿意相關的尺度，此方案提供了一個新的選擇。