Neizolovano napajanje LED drajvera
Način vožnje LED-a se razlikuje od tradicionalnih halogenih i fluorescentnih sijalica. Mora održavati stalnu struju vožnje, tako da je potrebna posebna pogonska snaga. Kao opšta rasvjeta, većina njih su visokonaponski mrežni ulaz i SELV (sigurni ekstra-niskonaponski) izlaz, tako da uglavnom koriste step-down strukturu. Buck topologija ima karakteristike jednostavne strukture, visoke efikasnosti i malog talasanja struje. Često se koristi. . PT4207 je LED drajver čip dizajniran na bazi Buck topologije.
Karakteristike strukture čipa PT4207
PT4207 usvaja inovativnu arhitekturu, koja može pouzdano raditi pod istosmjernim naponom od 8V do 450V nakon što je AC ulaz ispravljen. Ugrađeni 350mA/20V MOSFET može pružiti 350mA LED izlaznu struju. Osim toga, opremljen je eksternim MOSFET priključkom za pogon za postizanje LED izlazne struje je do 1A i radi stabilno. Efikasnost sistema može doseći 96%, a tačnost LED struje može doseći ±5% (uključujući stopu podešavanja ulaznog napona i razlike u komponentama). Preko višefunkcionalnog DIM pina za zatamnjivanje, LED struja se može linearno podesiti pomoću otpora ili DC napona, ili se digitalni impulsni signal može koristiti za odabir PWM zatamnjivanja. Osim toga, čip također ima funkcije mekog pokretanja, kratkog opterećenja i previsoke temperature. Blok dijagram unutrašnje strukture PT4207 prikazan je kao na slici 1.
Slika 1PT4207 blok dijagram unutrašnje strukture
Princip rada sa konstantnom strujom: PT4207 koristi režim fiksnog vremena isključenja za kontrolu izlazne struje. Nakon internog MOSFET-a, struja teče kroz opterećenje, induktivnost, MOSFET i otpornik za uzorkovanje, i linearno raste s vremenom, a napon se generiše na CS pinu. Kada napon dostigne internu referentnu vrijednost, čip interno kontrolira snagu za isključivanje MOSFET-a i ulazi u ciklus isključivanja. Vrijeme isključenja je postavljeno vanjskim otpornikom i fiksno je. Nakon isteka, MOSFET se ponovo uključuje i ulazi u sljedeći radni ciklus. Način Buckove strukture prikazan je na slici 2.
Slika 2 Dva oblika Buckove strukture
Tokom perioda isključivanja MOSFET-a, energija u induktoru L se oslobađa u LED diodu opterećenja kroz diodu slobodnog hoda D i formira se nazad, kao što je prikazano na slici 3.
Slika 3 Buck struktura isključuje povrat struje ciklusa
može se dobiti formulom induktivnosti
gdje je VL napon na induktoru, L je induktivnost, Toff je podesivo fiksno vrijeme isključenja, a ΔIL je količina struje u induktoru.
Slika 4 Valni oblik struje induktora pod CCM
Ako sistem radi u CCM (kontinuirani radni režim), talasni oblik struje u induktoru je prikazan na slici 4. Među njima, ILED je LED jednolična struja, IPEAK je vršna struja u induktoru, odnosno vršna struja preko MOSFET-a ili diode slobodnog hoda, a dobije se ILED=IPEAK-0.5ΔIL. Zamijenite formulu induktivnosti da biste dobili
IPEAK se može postaviti otpornikom za uzorkovanje. Stoga, kada se odredi izlazna LED shema, izlazna struja nema nikakve veze sa ulaznim naponom, čime se ostvaruje kontrola LED konstantne struje.
Kratak princip: Čip detektuje napon CS pina u svakom ciklusu uključivanja. Jednom kada otkrije da CS napon raste prebrzo, čip će isključiti MOSFET i ponovo ga uključiti nakon određenog vremenskog perioda kako bi postigao kratko.
Princip prekomjerne temperature: Čip ima ugrađenu funkciju pregrijavanja. Kada temperatura spoja čipa pređe 135°C, izlazna struja će se automatski smanjiti kako bi se temperatura dodatno povećala. Ako temperatura prijeđe 150°C, izlazna struja će pasti na 0, što može izbjeći probleme s treperenjem dok je čip aktivan. Ako trebate pregrijati LED, možete indirektno povezati termistor negativnog temperaturnog koeficijenta između DIM pina i GND pina. Kada temperatura poraste, DIM napon će pasti, a istovremeno će smanjiti interni referentni napon CS pina ili se čak isključiti, kako bi se postigla funkcija prekomjerne temperature.
Energija mekog pokretanja: Čip ima ugrađeno vreme mekog pokretanja od 4 ms, a struja se postepeno povećava pri pokretanju, tako da struja opterećenja postepeno dostiže zadatu vrednost, efektivno smanjujući početnu struju prenapona.
Slika 5PT4207 tipična snaga aplikacije (izlaz: 24 niza LED niza, 250mA) (štampanje)
Slika 6 PT4207 tipična primjena električna efikasnost i karakteristike konstantne struje
Slika 7PT4207 aplikacija velike struje (izlaz 12 nizova LED niza, 1000mA)
Slika 5 je tipična primena PT4207. Karakteristike efikasnosti i konstantne struje tipične primjene PT4207 prikazane su na slici 6. Ostale šeme primjene PT4207 prikazane su na slici 7 i slici 8. Među njima, slika 7 je primjena visoke struje PT4207 (izlaz 12 nizova LED dioda niz, 1000mA); Slika 8 je PT4207 DC niskonaponska aplikacija (izlaz 1 3WLED, 700mA).
Slika 8PT4207 DC niskonaponska aplikacija (izlaz 1 3WLED, 700mA)
Dizajn parametara sistema
Pogledajte sliku 5 za tipične primjene. Određivanje izlazne struje: može se zasnivati na formuli
Odaberite odgovarajuće R4, R5, R6 i L. Za specifične korake proračuna, pogledajte PT4207 tehnički list.
Izbor ulaznog kapaciteta: Ulazni kapacitet obezbeđuje stabilan napon napajanja za sistem, koji se može odabrati prema izlaznoj snazi i kapacitivnosti prema 1-2uF/W. Sve aplikacije za osvetljenje su na visokoj temperaturi, tako da je temperaturna otpornost kondenzatora iznad 105°C.
Izbor MOSFET-a: otporni napon drejn-izvora Vds se bira u skladu sa stvarnom ulaznom situacijom, a struja odvoda Id je 4 puta ili više ILED.
Izbor izlaznog kondenzatora: Kondenzator spojen paralelno sa LED diodom može apsorbirati struju mreškanja LED diode. U idealnom slučaju, struja mreškanja induktora je potpuno apsorbovana od strane izlaznog kondenzatora, produžavajući život LED diode do određene mjere. Obično birajte 1-10uF.
Odabir diode slobodnog hoda: Odaberite Schottky diodu ili diodu za ultra-brzu oporavak, vrijeme povratnog oporavka Trr je manje od 100ns, a trenutna sposobnost bi trebala biti veća od IPEAK-a.
Izbor induktivnosti kućišta LED fluorescentne lampe: može se odabrati induktor u obliku slova I ili induktor zatvorenog magnetnog transformatora. Induktori u obliku slova I su generalno niske cijene i jednostavni su u procesu, ali su magnetni, što lako može uzrokovati gubitak magnetnih linija u metalnom zatvorenom prostoru i uzrokovati nenormalan rad sistema, tako da se općenito koriste u lampama bez -metalne školjke. Bez obzira koja se vrsta induktora koristi, struja zasićenja induktora mora biti veća od 1,2 puta od ILED-a, a Kirijeva temperatura materijala magnetnog jezgra je veća od 150°C.
Tačke dizajna rasporeda
Pogledajte sliku 5 za tipične primjene. Među njima, kondenzatori filtera C3, C4, C5 i otpornik R4 trebaju biti što je moguće bliže pinovima čipa. Ulazni kondenzator C1, opterećenje, induktor L4, MOSFET, čip S pin, otpornici za uzorkovanje R5 i R6 su veliki strujni putevi, ožičenje treba da bude što deblje i kraće, a zatvorena površina treba da bude što manja. Otpornici za uzorkovanje R5 i R6 su povezani na visokofrekventno i visokostrujno uzemljenje, koji su izvori smetnji i trebaju biti povezani na negativnu elektrodu ulaznog filterskog kondenzatora C1 kroz najkraći put. Treći pin čipa, kao i uzemljenje C3, C4, C5 i R4 treba stabilno referentno uzemljenje, koje se može izvesti odvojeno od C1.
