基於AP3706芯片的LED驅動電路設計方案
發布時間:2014-10-03 責任編輯:echolady
【導讀】LED產品以其無熱輻射、光效高、環保、節能、壽命長的特點成為照明市場的黑馬。隨著照明技術的不斷發展,LED產品已經走進了千家萬戶。與傳統燈具相比,LED燈具能夠節能70%以上,壽命長達40000小時以上。本文中利用AP3706芯片,設計了一款ACDC隔離式大功率LED驅動電路,這個方案實現了恒壓、恒流的輸出以及寬電壓範圍輸入,滿足了對大功率LED驅動電路的指標。
AP3706芯片的特點
(1)通過原邊控製實現恒壓恒流輸出;
(2)省略傳統的光耦反饋電路;
(3)避免了繁瑣的環路補償電路,電路控製精度得到進一步提高;
(4)芯片內部采用了隨機頻率變化控製方式,最大限度減少係統的EMI幹擾;
(5)電路工作在非連續模式;
(6)采用了穀底開關技術,進一步降低電源的損耗;
(7)內部軟啟動功能;
(8)具有輸出開路、短路、過壓保護功能。
電路設計要求是輸入電壓AC 85V-265V,輸出負載為4顆到6顆Vf =3.5V的大功率LED,保持0.35 A恒流電流輸出,效率73%~85%。
AP3706外圍電路設計
設計中AP3706的(de)供(gong)電(dian)電(dian)路(lu)與(yu)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)反(fan)饋(kui)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)共(gong)用(yong)一(yi)個(ge)輔(fu)組(zu)繞(rao)組(zu)。在(zai)一(yi)些(xie)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)精(jing)度(du)要(yao)求(qiu)比(bi)較(jiao)高(gao)的(de)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)中(zhong),為(wei)了(le)達(da)到(dao)次(ci)級(ji)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)的(de)精(jing)度(du)控(kong)製(zhi)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)反(fan)饋(kui)電(dian)壓(ya)與(yu)AP3706供電電壓分開供電的供電方式,分壓電阻R15,R16采用精度為1%的電阻對繞組的輸出電壓進行分壓,為反饋端口提供更加精確的電壓。二極管D3和電容C4組成整流濾波電路為AP3706提供工作電壓。為了達到整體電路的工作效果電路設計時AP3706周圍電子元器件必須盡可能的與之減小距離。
電阻R3、R10為AP3706提供初始啟動電流,為了保證電路在低壓輸入時正常工作,同時兼顧電路整體效率,電阻R3、R10的總阻值為1.5MΩ。電路初級最大峰值電流通過精度為1%的精密電阻R2、R4設定。通過設定電阻R8、R7的比值,可以調整電路的輸出電壓調整率與輸出電流的精度。
交流輸入整流濾波電路
通過橋式整流電路D1對交流輸入電壓進行整流,將輸入的交流電壓轉變為為高壓直流電壓。電路中C1,L1,L2,C2組成的π型濾波電路,目的是對電路中產生的各種頻率的EMI噪聲進行有效的抑製。電感L1主要對中頻EMI噪聲進行抑製,電感L2具有高頻特性對電路中產生的高頻EMI噪聲具有良好的抑製作用[3]。通過電路中設置的F1對輸入浪湧電流進行抑製,同時F1作為電流保險保護後級電路安全運行。為了更好地通過雷擊測試電路設計時采用R18為電感L1提供電流旁路通路。
功率變化部分
電路中變壓器(T1)擔負著初次級能量傳遞的功能,通過AP3706控製功率三極管(Q1)的(de)開(kai)通(tong)與(yu)關(guan)斷(duan)之(zhi)間(jian)的(de)不(bu)斷(duan)轉(zhuan)換(huan),電(dian)路(lu)初(chu)級(ji)側(ce)的(de)直(zhi)流(liu)高(gao)壓(ya)通(tong)過(guo)變(bian)壓(ya)器(qi)耦(ou)合(he)到(dao)次(ci)級(ji)變(bian)化(hua)成(cheng)低(di)壓(ya)輸(shu)出(chu)。功(gong)率(lv)三(san)極(ji)管(guan)在(zai)開(kai)通(tong)與(yu)關(guan)斷(duan)的(de)瞬(shun)間(jian)都(dou)會(hui)產(chan)生(sheng)電(dian)壓(ya)尖(jian)峰(feng)和(he)EMI噪聲,為了抑製電壓尖峰以及EMI噪聲,電路設計時加入了RCD吸收電路,即電路中R9、D4、C6組成的電路。輸出整流濾波電路由肖特基二極管(D2)和電解電容(C3,C5)組成,電阻R5和電容C12組成了次級RC吸收電路,用於抑製肖特基二極管(D2)開通、關斷瞬間激增的電壓尖峰和由此產生的EMI電磁輻射噪聲。為了保證電路在空載時輸出電壓在穩定範圍內,設計時電路中增加了負載電阻R13。
電路性能測試結果
經過對電路進行實際滿載測試,在輸入電壓Vin=230V時電路的效率大於78%,該電路的設計符合能源之星EPS2.0對主動模式平均效率要求的最終標準,電源滿負載效率與輸入電壓,並且該電路在空載時電源的輸入功率為78mW@115Vac 和160mW @ 230Vac。
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