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基于AP3706芯片的LED驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)方案

發(fā)布時(shí)間:2014-10-03 責(zé)任編輯:echolady

【導(dǎo)讀】LED產(chǎn)品以其無熱輻射、光效高、環(huán)保、節(jié)能、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)成為照明市場(chǎng)的黑馬。隨著照明技術(shù)的不斷發(fā)展,LED產(chǎn)品已經(jīng)走進(jìn)了千家萬戶。與傳統(tǒng)燈具相比,LED燈具能夠節(jié)能70%以上,壽命長(zhǎng)達(dá)40000小時(shí)以上。本文中利用AP3706芯片,設(shè)計(jì)了一款A(yù)CDC隔離式大功率LED驅(qū)動(dòng)電路,這個(gè)方案實(shí)現(xiàn)了恒壓、恒流的輸出以及寬電壓范圍輸入,滿足了對(duì)大功率LED驅(qū)動(dòng)電路的指標(biāo)。

AP3706芯片的特點(diǎn)
 
(1)通過原邊控制實(shí)現(xiàn)恒壓恒流輸出;
(2)省略傳統(tǒng)的光耦反饋電路;
(3)避免了繁瑣的環(huán)路補(bǔ)償電路,電路控制精度得到進(jìn)一步提高;
(4)芯片內(nèi)部采用了隨機(jī)頻率變化控制方式,最大限度減少系統(tǒng)的EMI干擾;
(5)電路工作在非連續(xù)模式;
(6)采用了谷底開關(guān)技術(shù),進(jìn)一步降低電源的損耗;
(7)內(nèi)部軟啟動(dòng)功能;
(8)具有輸出開路、短路、過壓保護(hù)功能。
 
電路設(shè)計(jì)要求是輸入電壓AC 85V-265V,輸出負(fù)載為4顆到6顆Vf =3.5V的大功率LED,保持0.35 A恒流電流輸出,效率73%~85%。
 
AP3706外圍電路設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)中AP3706的供電電路與輸出電壓反饋控制電路共用一個(gè)輔組繞組。在一些輸出電壓精度要求比較高的電路設(shè)計(jì)中,為了達(dá)到次級(jí)輸出電壓的精度控制可以采用反饋電壓與AP3706供電電壓分開供電的供電方式,分壓電阻R15,R16采用精度為1%的電阻對(duì)繞組的輸出電壓進(jìn)行分壓,為反饋端口提供更加精確的電壓。二極管D3和電容C4組成整流濾波電路為AP3706提供工作電壓。為了達(dá)到整體電路的工作效果電路設(shè)計(jì)時(shí)AP3706周圍電子元器件必須盡可能的與之減小距離。
 
電阻R3、R10為AP3706提供初始啟動(dòng)電流,為了保證電路在低壓輸入時(shí)正常工作,同時(shí)兼顧電路整體效率,電阻R3、R10的總阻值為1.5MΩ。電路初級(jí)最大峰值電流通過精度為1%的精密電阻R2、R4設(shè)定。通過設(shè)定電阻R8、R7的比值,可以調(diào)整電路的輸出電壓調(diào)整率與輸出電流的精度。
 
交流輸入整流濾波電路
 
通過橋式整流電路D1對(duì)交流輸入電壓進(jìn)行整流,將輸入的交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)闉楦邏褐绷麟妷骸k娐分蠧1,L1,L2,C2組成的π型濾波電路,目的是對(duì)電路中產(chǎn)生的各種頻率的EMI噪聲進(jìn)行有效的抑制。電感L1主要對(duì)中頻EMI噪聲進(jìn)行抑制,電感L2具有高頻特性對(duì)電路中產(chǎn)生的高頻EMI噪聲具有良好的抑制作用[3]。通過電路中設(shè)置的F1對(duì)輸入浪涌電流進(jìn)行抑制,同時(shí)F1作為電流保險(xiǎn)保護(hù)后級(jí)電路安全運(yùn)行。為了更好地通過雷擊測(cè)試電路設(shè)計(jì)時(shí)采用R18為電感L1提供電流旁路通路。
 
功率變化部分
 
電路中變壓器(T1)擔(dān)負(fù)著初次級(jí)能量傳遞的功能,通過AP3706控制功率三極管(Q1)的開通與關(guān)斷之間的不斷轉(zhuǎn)換,電路初級(jí)側(cè)的直流高壓通過變壓器耦合到次級(jí)變化成低壓輸出。功率三極管在開通與關(guān)斷的瞬間都會(huì)產(chǎn)生電壓尖峰和EMI噪聲,為了抑制電壓尖峰以及EMI噪聲,電路設(shè)計(jì)時(shí)加入了RCD吸收電路,即電路中R9、D4、C6組成的電路。輸出整流濾波電路由肖特基二極管(D2)和電解電容(C3,C5)組成,電阻R5和電容C12組成了次級(jí)RC吸收電路,用于抑制肖特基二極管(D2)開通、關(guān)斷瞬間激增的電壓尖峰和由此產(chǎn)生的EMI電磁輻射噪聲。為了保證電路在空載時(shí)輸出電壓在穩(wěn)定范圍內(nèi),設(shè)計(jì)時(shí)電路中增加了負(fù)載電阻R13。
 
電路性能測(cè)試結(jié)果
 
經(jīng)過對(duì)電路進(jìn)行實(shí)際滿載測(cè)試,在輸入電壓Vin=230V時(shí)電路的效率大于78%,該電路的設(shè)計(jì)符合能源之星EPS2.0對(duì)主動(dòng)模式平均效率要求的最終標(biāo)準(zhǔn),電源滿負(fù)載效率與輸入電壓,并且該電路在空載時(shí)電源的輸入功率為78mW@115Vac 和160mW @ 230Vac。
 
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