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基于TRIAC调光的7W单级PFC LED照明设计

上网日期: 2014年03月26日 ?? 作者: Jamie Zhang,Linda Ye,Jimmy Liu ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:LED驱动器? TRIAC亮度调节? 功率因数校正?

摘要

本报告介绍了具有TRIAC亮度调节功能的7W AC/DC LED照明驱动器的参考设计。该解决方案采用具有一次侧恒定功率控制的单级功率因数校正PFC)反相拓扑。文章为您介绍功率转换器的完整分析与设计。最后,我们还为您提供了基于7W应用获得的实验结果。对该设计进行简单修改,便可适用于其他应用。

1、引言

本PMP4304A参考设计是一款使用TI TPS92210 LED照明功率控制器的TRIAC亮度调节单级功率因数校正LED驱动器。本LED应用主要针对PAR灯泡更换,其拥有小体积、低成本、高PF和高TRIAC亮度调节性能。

该解决方案采用带有一次侧恒定功率控制的单级功率因数校正(PFC)反相转换器。它在没有光耦合器的情况下,在单级反相拓扑中实现了一次侧恒定功率控制。这种驱动器可使用高线压AC或者低线压AC工作。输出可提供350mA的恒定电流,以驱动6支串联LED。

2、工作原理

2.1 功率因数校正单级反相转换器

这种单级功率因数校正转换器采用隔离式反相AC/DC拓扑,它把AC输入线压整流为输入正弦电流的DC输出。单级反相拓扑被广泛用作隔离式LED解决方案,因为它拥有非常低的BOM成本和高效率。

基于TRIAC调光的7W单级PFC LED照明设计(电子工程专辑)
图1:单级反相转换器

传统的单级反相解决方案均采用转换模式来按时调节常量,以实现PFC功能。但是,转换模式的反相拓扑并非为自然PFC,因为占空比和频率经常变化。因此,PF和THD在这种条件下的准确性并不高。

但是,一次侧恒定功率单级反相是一种自然PFC。


当Vin的RMS变化时,占空比反向变化。当Vin的RMS受限时,占空比不再变化。因此,当系统稳定时,占空时间和占空度恒定。

与此同时,为了保持恒定功率,系统保持在相同的开关频率下。

由于Ton、L、f和Vin均为常量,因此输入电流为方程式2的自然正弦。

另一方面,输入功率也为方程式3的常量。

总之,我们可以看到,在这种应用中,相比传统的方案,一次侧恒定功率单级方案拥有一定的优势。首先,一次侧恒定功率方案是一种自然的PFC,其PF和THD均优于传统方案。其次,顾名思义,一次侧恒定功率方案仅受一次侧控制。因此,可以把光耦合器排除在外,从而达到低成本BOM。


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