LM3445隔离反激式电源的工作原理优化

2023-06-25 理论教育版权反馈

【摘要】：用LM3445可组成TRIAC的反激式离线调光。电路电压检测是将整流的电路电压转换为电平由LM3445的BLDR脚吸收。LM3445隔离式电源设计LM3445是隔离反激式TRIAC调光LED驱动电路，如图3-11所示，该图LED驱动电源的调光性能优于白炽灯调光性能，只是TRIAC调光方式，可实现对数调光的最佳指标，下面对外围元器件的计算及选择方法进行设计。C7、C6取33μF标准电容。

LM3445的内部结构如图3-11所示。用LM3445可组成TRIAC的反激式离线调光。这种AC/DC恒流LED驱动电路主要由5部分组成：TRIAC调光器、桥式整流器、整流电路电压检测调光译码器电路、无源功率因数校正电路以及降压式（buck）DC/DC变换电路等。

图3-11 LM3445内部结构框图

（1）TRIAC调光电路

TRIAC调光电路串接在整流桥（UR）的输入端，调光采用相位控制，如图3-12所示。反激式LM3445变换LED驱动原理如图3-13所示。R₇、R₈和C₁₃值决定双向触发二极管的触发电压（32V）之前的延迟时间。对于白炽灯R₁₅减小，使双向晶闸管的导通时间缩短，导通角增加，灯的亮度增强；反之，R₁₅增加，双向晶闸管导通角将减小，灯光变暗，通过LM3445的调光译码器电路，以控制LED串的电流，实现亮度调控。

（2）TRIAC调光译码电路

该电路由整流电路电压检测、导通角检测和调光译码器3部分组成。电路电压检测是将整流的电路电压转换为电平由LM3445的BLDR脚吸收。由于VT₁的源极连接着电容，当电路电压降低至15V以下时，BLDR脚上的电压跟随整流输出电压的升高或降低。R₁₆和R₁₇的作用一是泄放BLDR脚上的寄生电容电压，二是为调光器提供所需要的保持电流。二极管VD₆和C₁₁的作用是保持IC芯片V_CC上的电压正常供电。

角度检测和调光译码器是利用双向晶闸管导通角一个门限为7.2V的比较器监测信号的差值来确定是导通还是关断。比较器输出控制泄放电路并驱动缓冲器。缓冲器输出被限制了的电压信号，经滤波器滤波与斜坡相减产生的5.88kHz的锯齿波比较后，触发信号去驱动片内的MOSFET，MOSFET的漏极信号经片内370kΩ与IC的FLTR2脚上的电容C₁₃组成低通滤波。译光器输出一个0～750mV的调光信号，双向晶闸管导通角从45°到135°改变，从而获得到了调光，如图3-12所示。

图3-12 TRIAC调光原理图

（3）无源功率因数校正（PFC）电路

电容C₇、C₆二极管VD₂～VD₄组成部分滤波填谷式无源PFC电路，用来代替大电容滤波，可以改善电路功率因数，无源PFC电路输出电压以降压式变换作为DC总电路电压。C₇、C₆采用铝电解电容。VD₁为隔离二极管，VS₁是瞬态抑制器，用作开机时限制冲击电流。C₉用作滤除由于C₇、C₆的充放电而产生的纹波电压。无源功率因数校正电路也叫做填谷电路，功率因数高的实质是大幅度增加整流二极管的导通时间，使输入电流从尖峰脉冲改变为正弦波波形，将输入电压与输出电流同相，使功率因数提高到0.92左右，但电路损耗会增加，仅适用于20W以下低成本的LED驱动电源。