Neizoliuotas nuleidžiamas LED tvarkyklės maitinimo šaltinis
LED vairavimo būdas skiriasi nuo tradicinių halogeninių ir liuminescencinių lempų. Jis turi palaikyti pastovią srovę, todėl reikalinga ypatinga varomoji galia. Kaip bendras apšvietimas, dauguma jų yra aukštos įtampos tinklo įvestis ir SELV (saugi ypač žema įtampa) išvestis, todėl dažniausiai naudoja žemesnę struktūrą. „Buck“ topologija pasižymi paprastos struktūros, didelio efektyvumo ir mažo srovės bangavimo bruožais. Jis dažnai naudojamas. . PT4207 yra LED tvarkyklės lustas, sukurtas remiantis Buck topologija.
PT4207 lusto struktūros charakteristikos
PT4207 naudoja novatorišką architektūrą, kuri gali patikimai veikti esant 8–450 V nuolatinei įtampai, ištaisius kintamosios srovės įvestį. Integruotas 350 mA/20 V MOSFET gali užtikrinti 350 mA LED išėjimo srovę. Be to, jame yra išorinis MOSFET jungiklio pavaros prievadas, kad LED išėjimo srovė yra iki 1A ir veikia stabiliai. Sistemos efektyvumas gali siekti 96%, o LED srovės tikslumas gali siekti ±5% (įskaitant įėjimo įtampos reguliavimo greitį ir komponentų skirtumus). Per daugiafunkcinį pritemdymo DIM kaištį galima tiesiškai reguliuoti šviesos diodo srovę, naudojant varžą arba nuolatinę įtampą, arba skaitmeniniu impulsiniu signalu galima pasirinkti PWM pritemdymą. Be to, lustas taip pat turi švelnaus paleidimo, trumpos apkrovos ir perkaitimo funkcijas. PT4207 vidinės struktūros blokinė schema parodyta kaip 1 pav.
1PT4207 pav. vidinės struktūros blokinė schema
Pastovios srovės veikimo principas: PT4207 išėjimo srovei valdyti naudoja fiksuotą išjungimo laiko režimą. Po vidinio MOSFET srovė teka per apkrovą, induktyvumą, MOSFET ir mėginių ėmimo rezistorių ir laikui bėgant tiesiškai didėja, o CS kaištyje sukuriama įtampa. Kai įtampa pasiekia vidinę atskaitos vertę, lustas viduje valdo maitinimą, kad išjungtų MOSFET ir pereina į išjungimo ciklą. Išjungimo laiką nustato išorinis rezistorius ir jis yra fiksuotas. Pasibaigus galiojimo laikui, MOSFET vėl įsijungia ir pereina į kitą darbo ciklą. Buck struktūros būdas parodytas 2 paveiksle.
2 pav. Dvi Buck struktūros formos
MOSFET išjungimo laikotarpiu induktoriaus L energija per laisvosios eigos diodą D išleidžiama į apkrovos šviesos diodą ir formuojama atgal, kaip parodyta 3 paveiksle.
3 pav. Buck struktūra išjungia ciklo srovės grąžinimą
galima gauti pagal induktyvumo formulę
kur VL yra induktoriaus įtampa, L yra induktyvumas, Toff yra nustatytas fiksuotas išjungimo laikas, o ΔIL yra srovės kiekis induktoriuje.
4 pav. Induktoriaus srovės bangos forma pagal CCM
Jei sistema veikia CCM (nepertraukiamo darbo režimu), srovės bangos forma induktoriuje parodyta 4 paveiksle. Tarp jų ILED yra vienoda šviesos diodo srovė, IPEAK yra didžiausia srovė induktoriuje, ty didžiausia srovė. per MOSFET arba laisvosios eigos diodą ir gaunamas ILED=IPEAK-0.5ΔIL. Pakeiskite induktyvumo formulę, kad gautumėte
IPEAK galima nustatyti atrankos rezistorius. Todėl, nustačius išėjimo šviesos diodo schemą, išėjimo srovė neturi nieko bendra su įėjimo įtampa, taip įgyvendinant LED nuolatinės srovės valdymą.
Trumpas principas: lustas aptinka CS kaiščio įtampą kiekviename įjungimo cikle. Kai tik aptinka, kad CS įtampa pakyla per greitai, lustas išjungs MOSFET ir vėl jį įjungs po tam tikro laiko, kad sutrumpėtų.
Perkaitimo principas: lustas turi įmontuotą perkaitimo funkciją. Kai lusto sandūros temperatūra viršija 135°C, išėjimo srovė bus automatiškai sumažinta, kad temperatūra toliau padidėtų. Jei temperatūra viršija 150°C, išėjimo srovė nukris iki 0, o tai gali išvengti mirgėjimo problemų, kai mikroschema yra aktyvi. Jei reikia perkaitinti šviesos diodą, galite netiesiogiai prijungti neigiamo temperatūros koeficiento termistorių tarp DIM kaiščio ir GND kaiščio. Kai temperatūra pakyla, DIM įtampa nukris ir tuo pačiu sumažins vidinę CS kontakto atskaitos įtampą arba net išsijungs, kad būtų pasiekta per didelės temperatūros funkcija.
Minkšto paleidimo energija: Lustas turi įmontuotą 4 ms minkšto paleidimo laiką, o srovė paleidžiant palaipsniui didinama, kad apkrovos srovė palaipsniui pasiektų nustatytą vertę, efektyviai sumažindama paleidimo viršįtampio srovę.
5PT4207 pav. tipinė programos galia (išvestis: 24 šviesos diodų matricos eilutės, 250 mA) (spausdinimas)
6 pav. PT4207 tipinės programos elektros efektyvumo ir nuolatinės srovės charakteristikos
7PT4207 pav. didelės srovės taikymas (išvestis 12 LED matricos eilučių, 1000 mA)
5 paveiksle parodytas tipiškas PT4207 pritaikymas. Tipinio PT4207 taikymo efektyvumo ir nuolatinės srovės charakteristikos parodytos 6 paveiksle. Kitos PT4207 taikymo schemos parodytos 7 ir 8 paveiksluose. Tarp jų 7 paveiksle yra PT4207 didelės srovės taikymas (12 šviesos diodų išvesties eilučių). masyvas, 1000mA); 8 paveiksle parodytas PT4207 DC žemos įtampos taikymas (1 išėjimas 3WLED, 700 mA).
Pav. 8PT4207 DC žemos įtampos taikymas (1 išėjimas 3WLED, 700mA)
Sistemos parametrų projektavimas
Žr. 5 pav. tipines programas. Išėjimo srovės nustatymas: gali būti pagrįstas formule
Pasirinkite atitinkamus R4, R5, R6 ir L. Norėdami sužinoti konkrečius skaičiavimo veiksmus, žr. PT4207 duomenų lapą.
Įėjimo talpos pasirinkimas: Įėjimo talpa užtikrina stabilią sistemos maitinimo įtampą, kurią galima pasirinkti pagal išėjimo galią ir talpą pagal 1-2uF/W. Apšvietimo programos yra aukštos temperatūros, todėl kondensatoriaus atsparumas temperatūrai yra didesnis nei 105 ° C.
MOSFET pasirinkimas: nutekėjimo šaltinio atsparumo įtampa Vds parenkama pagal faktinę įvesties situaciją, o nutekėjimo srovė Id yra 4 kartus ar daugiau ILED.
Išėjimo kondensatoriaus pasirinkimas: Lygiagrečiai su šviesos diodu prijungtas kondensatorius gali sugerti šviesos diodo pulsacijos srovę. Idealiu atveju išvesties kondensatorius visiškai sugeria induktoriaus pulsacijos srovę, o tai tam tikru mastu pailgina šviesos diodo tarnavimo laiką. Paprastai rinkitės 1-10uF.
Laisvos eigos diodo pasirinkimas: pasirinkite Schottky diodą arba ypač greito atkūrimo diodą, atvirkštinio atkūrimo laikas Trr yra mažesnis nei 100 n, o srovės pajėgumas turėtų būti didesnis nei IPEAK.
LED fluorescencinės lempos korpuso induktyvumo pasirinkimas: galima pasirinkti I formos induktorių arba uždarą magnetinio transformatoriaus induktorių. I formos induktyvumo ritės paprastai yra žemos kainos ir paprastos gamybos, tačiau jos yra magnetinės, todėl gali lengvai prarasti magnetines linijas metalo uždaroje erdvėje ir sutrikdyti sistemos veikimą, todėl jie dažniausiai naudojami lempose - metaliniai korpusai. Nepriklausomai nuo to, kokio tipo induktorius naudojamas, induktoriaus soties srovė turi būti didesnė nei 1,2 karto didesnė už ILED, o magnetinės šerdies medžiagos Curie temperatūra yra didesnė nei 150 °C.
Išdėstymo dizaino taškai
Žr. 5 pav. tipines programas. Tarp jų filtrų kondensatoriai C3, C4, C5 ir rezistorius R4 turėtų būti kuo arčiau lusto kaiščių. Įvesties kondensatorius C1, apkrova, induktorius L4, MOSFET, lusto S kaištis, atrankos rezistoriai R5 ir R6 yra dideli srovės keliai, laidai turi būti kuo storesni ir trumpesni, o uždaras plotas turi būti kuo mažesnis. Atrankos rezistoriai R5 ir R6 yra prijungti prie aukšto dažnio ir didelės srovės įžeminimo, kurie yra trukdžių šaltiniai ir turėtų būti trumpiausiu keliu prijungti prie neigiamo įvesties filtro kondensatoriaus C1 elektrodo. Trečiajam lusto kaiščiui, taip pat C3, C4, C5 ir R4 įžeminimui reikalingas stabilus atskaitos įžeminimas, kurį galima išvesti atskirai nuo C1.
