無閃爍LED燈具驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì)
發(fā)布日期:2023-01-26
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傳統(tǒng)鹵素杯燈使用電子式變壓器并采用交流電輸入，因此目前市面上的LED燈具產(chǎn)品，其內(nèi)部加裝整流電路可直接替代傳統(tǒng)鹵素杯燈。傳統(tǒng)電子式變壓器雖然價(jià)格便宜，但相對質(zhì)量良莠不齊，由于電子式變壓器事實(shí)上是以半橋式整流控制，隨負(fù)載阻抗大小而變動(dòng)輸出，因此電路穩(wěn)定度較差，當(dāng)電路匹配有問題時(shí)，LED-MR16燈具就容易產(chǎn)生閃爍或不亮的情形發(fā)生。
現(xiàn)行3-5WLED-MR16燈的參考設(shè)計(jì)中，多采用3顆1W的LED串聯(lián)輸出，輸入電壓為交流12V±10%。若是LED驅(qū)動(dòng)電路架構(gòu)采用直流降壓模式時(shí)，在正常供電情況下可以有效輸出，但由于電子式變壓器穩(wěn)定度原因，使得LED驅(qū)動(dòng)電路的輸入電壓可能高于或低于輸出電壓，造成直流降壓驅(qū)動(dòng)電路無法工作，LED的電流無法連續(xù)導(dǎo)通，這就是造成LED-MR16燈閃爍的主要成因。
解決方案：
•電路架構(gòu)采用升降壓轉(zhuǎn)換器
•寬的驅(qū)動(dòng)電壓范圍及輸入保護(hù)
為了解決上述閃爍問題，LED驅(qū)動(dòng)器電路架構(gòu)采用升降壓轉(zhuǎn)換器就是一種較佳的選擇。可用高于或低于輸出電壓的輸入電壓來驅(qū)動(dòng)LED串聯(lián)電路，升降壓轉(zhuǎn)換電路可達(dá)85%以上的效率，并在非連續(xù)工作模式下抑制輸入電壓的變化以提供優(yōu)良的線電壓調(diào)節(jié)。
新款RT8450，可專門設(shè)計(jì)在MR16LED燈的驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中，其內(nèi)部電路設(shè)計(jì)架構(gòu)可易于實(shí)現(xiàn)升降壓電路，如圖1所示。
圖1：采用RT8450升降壓架構(gòu)實(shí)現(xiàn)LED-MR16燈的驅(qū)動(dòng)電路。
此外RT8450采用了非常小的WDFN封裝并具有4.5-40V輸入電壓范圍，這使得RT8450的驅(qū)動(dòng)電路能提供很寬的驅(qū)動(dòng)電壓范圍及輸入保護(hù)。RT8450的工作溫度高達(dá)125℃，可以在MR16燈具內(nèi)的高溫環(huán)境中安全地工作。其500kHz的開關(guān)頻率使驅(qū)動(dòng)電路可以采用小尺寸的電感和電容，另外升降壓電路架構(gòu)可以將輸入濾波電容容值降低，這樣便可以將驅(qū)動(dòng)電路放置在MR16燈具中，如圖2所示。
圖2：基于5WMR16LED燈與RT8450的驅(qū)動(dòng)器電路板
實(shí)際將上述應(yīng)用電路與市面上常見的電子變壓器結(jié)合，RT8450在任何負(fù)載條件下測試都沒有發(fā)生閃爍現(xiàn)象，如圖3所示，既使電子變壓器因負(fù)載條件不佳使得輸入電壓變化很大，但是采用RT8450升降壓電路的LED-MR16燈具，其LED仍保持恒定電流的特性，完全不會(huì)有閃爍現(xiàn)象發(fā)生。RT8450開關(guān)頻率約為500kHz，升降壓電路可以采用輸入68uF電容。本例中的總轉(zhuǎn)換器效率(LED功率除以來自VBAT的功率)可達(dá)85%。RT8450采用峰值電流偵測及平均電流控制模式方法，可以保證5%的LED電流精確度。
圖3：信道一為電子變壓器交流輸出電壓，信道二為經(jīng)過整流及濾波后的輸入電壓，信道三為交流輸入電壓，信道四為LED輸出電流。
此外，RT8450升降壓架構(gòu)在LED驅(qū)動(dòng)電路不受輸入電壓變動(dòng)影響的特性，可支持前級電路實(shí)現(xiàn)三端雙向可控硅(TRIAC)調(diào)光方案，因?yàn)檫@款芯片可利用將TRIAC的截波轉(zhuǎn)為PWM訊號后控制RT8450線性亮度調(diào)節(jié)的接腳，可以調(diào)控整體照明方案亮度明暗變化，而且不會(huì)出現(xiàn)閃爍情況。
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