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LED输入分压电流与过零采样设计经验笔记

输入分压及电流采样设计

为简单起见,输入上分压电阻R3采用输出分压同样的电阻值,即1+1MΩ。

图1

如图1所示,根据6562手册,输入下分压电阻R4的适当阻值应该使乘法器输入电压处于一个最合适的值,即最高输入电压277VAC的峰值392V时,Vmult的最大值不得超过3.25V,可获得最大线性调节范围,由此得到:

R4=2000K*3.25/(392-3.25)=16.7K,

若取15K,反算R3=1820K,即Vmult=15/(1820+15)*392=3.20V,刚好在线性区内;

若取18K,反算R3=2200K,即Vmult=18/(2200+18)*392=3.18V,刚好在线性区内;

若取20K,反算R3=2410K,即Vmult=20/(2410+20)*392=3.22V,刚好在线性区内;

实际电路中,跟随电压采样从R3的1/2处引出,故R31=820K,R32=R33=2MΩ;

根据以上采用值:

在设计最低输入电压100VAC时,Vmult=15/(1820+15)*142=1.16V

在极端最低输入电压85VAC时,Vmult=15/(1820+15)*120=0.98V

图2

Rcs的确定

根据乘法器特性图,只要Vcs电压不大于1.1V,则全电压范围(0.98~3.2V)内均处于线性工作区以内。由此确定Rcs电阻值:

按设计最低输入电压计算,输入峰值电流=28.33/100*1.4142=401mA

临界模式Boost峰值电流为其2倍,再考虑10%断续系数,即Ics=401*2*1.1=882mA

有:Rcs=Vcs/Ics=1.1/0.882=1.25Ω,即为Rcs上限。

Rcs取值过高效率降低,也可能脱离乘法器的线性工作区,降低PF。Rcs取值过低效率提高,但缩小了乘法器的线性工作区间,即降低了乘法器的分辨率,也会降低PF。实际取值1Ω左右为宜。

过零采样设计

根据6562数据手册,ZCD过零采样电流2uA,有效电压2.1V,切换电压1.6V,灌拉电流2.5mA,据此设计过零采样电路:

在工频峰值时,全电压范围内,设计的电压跟随值:28V;

有效电压2.1V,为动作可靠,取50%富裕量,即3.15V,设ZCD采样电阻R5=68K,2uA电压降为0.068*2=0.136V,为得到3.15V引脚电压,采样端电压为3.15+0.136=3.286V;

因此:采样绕组最大匝比为28:3.286=8.52:1,若原边230匝,则付边至少230/8.52=26.99匝,取27匝。

电流应力校核

在最高电压277VAC时,峰值电压392V(负),母线电压420V(正28V);

按匝比8.52计,即负40.9V和正2.92V;

最大拉电流Ilm=40.9/68=0.60mA,未超过了最大允许拉电流2.5mA。

最大灌电流Igm=420/9.583/68=0.644mA,未超过了最大允许灌电流2.5mA。

按2.5mA计,采样电阻最小值R5=420/8.52/2.5=19.7kΩ,取22KkΩ;

功率应力校核

按有效值时刻校核R5损耗,此时负电压为277/8.52=32.5V,其中:

正电压为(420-277)/8.52=16.8V,占空比为:(420-277):420=0.34,则R5上产生的最大功率消耗为:P=16.8*16.8/22*(1-0.34)+32.8*32.8/22*0.34=24.8mW

在最低电压时损耗更低,忽略不计。

重复以上2步骤,最后确定R6、R10取值。

最后需校核一下在设计最高输入电压264VAC时是否刚好是跟随电路的临界动作值。

需要注意的是,由于INV端为高阻端,D1的反向漏电流将影响该端电压设计值,实际应该根据Vo的情况适当调整R2电阻值与之匹配。

本文针对LED初学者,对LED输入分压及电流采样设计经验进行了总结。这些经验能够一定程度上简化阅读者的学习流程,为学习过程提供便利。在之后的文章当中小编还将继续为大家介绍相关的知识点,希望大家在阅读过本文之后能够有所收获。

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