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解析LED照明非隔离BUCK开关电源线路

发布时间:2017-7-12 8:19:09    浏览次数:517

LED照明应用中,由于非隔离BUCK开关电源的效率较高,所以有较多客户青睐,占了一部分的市场份额。以SN3 910为代表,市场上有一系列类是功能的IC,如BP2808SMD802AM850SN3910....等。就价位来说,国内有些厂家的IC已经降到两块多人民币。所以对于低成本的应用,还是比较合理的选择。接下来以SN3910为例来说明此类IC的应用线路及思路。




降压LED电路图(BUCK ) 来自

工作原理:

1、当Q1导通时,输入电流Iin通过负载LED、电感L1Q1到输入电源负极。LED等发光的同时L1电感中的电流慢慢上升,达到峰值,直到Q1断开,L1储存能量。

2、当Q1断开时,由于电容两端的电压不能突变,流过电感的电流不能突变。的原理,流过L1电感的电流通过续流二级管D1,负载LED形成回路。电感中的电流从峰值下降到一个值(该值如果大于零,Q1导通,则工作在CCM;等于零,Q1立即导通,则工作在BCM;等于零,Q1没有及时导通,则DCM),直到Q1导通。

注意:对于大部分的BUCK电路多设计工作在CCM,因为有以下两点好处:

1、 工作在CCM,输出纹波电流比较小。

2、 工作在CCM,输出电流比较好控制: Io=(ILpkh+ILpkl)/2

这里的Io为输出电流有效值,ILpkh ILpkl分别为电感电流峰值和谷值。


2

DATAsheet可以看出:内部设置的VCS电压为:250mV,通过设置CS引脚到地的电阻,可以设置通过负载LED的峰值电流,那么是如何达到恒流的目的的呢?

从公式Io=(ILpkh+ILpkl)/2,可知:通过RCS设置了ILpkh,如果能够设置ILpkl的话,问题就解决了。

TOFF引脚到地的一个电容,用来设置TOFF(关断时间),在每个工作周期,有相同的关断时间;从电感的放电回路可以看出,如果在TOFF时间内,通过电感电流没有下降到0的话(CCM),那么Io=(ILpkh+ILpkl)/2能得到一个恒定的ILpkl,因此达到恒流的目的。

这样我们可以考虑如何设置电感L1 RCSCOFF了。以一个常用的一个实例来说明:

INPUT85~265Vac 50/60HZ

OUTPUT: 40V 0.35A (12LED)

首先:设置TOFF,从数据手册可以查到以下公式。

假设:COFF=220,则:Toff=11.73uS

假定输出电流纹波系数为0.8,则:

RCS=VCS/IPKH=0.25/(0.35+(0.35*0.8)/2)=0.51R

计算电感量:

L等于40*11.73/(0.35*0.8)=1.676mH

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