按照VIPer17H设计无电220UF 35V解电容LED驱动器计策

很多国度正在努力成长LEDled/' target='_blank'>照明技能。高亮度LED要到达长命命，而且要只管小的光衰，温度的节制是要害，因此与其他光源对比，LED灯都需要一块较量大的散热器。为了得到抱负的散热结果，将LED与散热器直接打仗可以得到最小的热阻，将散热器袒露在氛围中是一种简朴有效的设计要领，但却带来了安详隐患，不外假如回收断绝的LED驱动器方案将办理此问题。在担保必然温度条件下，LED寿命可以轻松高出20000小时，因此驱动器的寿命将成为整个灯具长命命的要害因素。

众所周知，电解电容是影响开关电源寿命的重要元件，限于电解电容的布局，很难匹配LED的长命命要求，因此有须要开拓一种无电解电容的驱动器。另外按照能源之星于2008年11月宣布的固态照明灯具打算尺度1.1版，个中对LED驱动器的PF值提出了要求，即民用灯具大于便是0.7，商用大于便是0.9。

本设计利用ST的新VIPer系列节制器VIPer17H，对尺度应用电路举办一些修改后开拓出一款3.6W无电解电容LED驱动器。输入为100~240Vac/ 50~60Hz ，输出为10V/360mA(平均值)，电路图如图1。

VIPer17是意法半导体(ST)新一代单片集成节制器，回收了BCD6和SuperMESH制程(图2)，拥有更低的待机功耗，开关部门是一颗耐压800V的MOSFET，加上完备的掩护成果，包罗OVP、OCP、OTP、SCP、Brownout等，可以使设计拥有更多的安详裕量。

在此芯片的7个引脚中，CONT脚较量非凡，具有两个成果，见图3：

1. 设定答允流过MOSFET的最大电流值Idlim;

2. 设定过压掩护点。

此3.6W无电解电容设计等于操作该引脚改变Idlim值来实现，按照芯片事情道理， VT铝电解电容，当CONT引脚外接一颗电阻Rlim到GND时，在必然区间内，跟着电阻值变小， MOSFET的限流点也会相应的变小，对应干系见图4。从本质上看，跟着Rlim的变小，是改变了流出CONT引脚的电流值，从而改变内部的限流点。因此，假如再通过电阻毗连CONT引脚与输入整流桥的输出端(如图1的R11，R12)，那么流出CONT引脚的电流将会跟从输入电压变革，进而改变限流值，输入升高，则限流点变大，反之亦然。通过这一步的变革，我们可以看到，流过开关管的电流值在必然水平上跟从输入电压变革， 470uf 16v，输入特性雷同于PFC电路，因此可以回收PFC的电路布局，一个小容值的输入电容(一般为薄膜电容)。此设计回收的是一个0.1mF的薄膜电容，同时节制回路也雷同于PFC电路的配置，很是低的回路增益穿越频率，这样可以得到相对高的PF值和不变性。此时输入端的电解电容已经去掉。在满意EMC要求的前提下，此电容的取值可以只管小些，这样可以得到较高的PF值。

跟着技能的不绝进步，陶瓷电容正在越来越多地进入中低压电解电容和钽电容的应用规模，陶瓷电容具有更低的ESR以及很是长的寿命，这两点优势很适合LED驱动器，此设计中，次级回收5颗10mF/16V的陶瓷电容作为滤波电容。同时低级的VCC供电电路也回收了陶瓷电容，不外因为供电电流很小，电容的自身发烧少，寿命的低落不如主电路滤波电容显著，为了低落本钱也可以利用电解电容。

到此，一款无电解电容的LED驱动器设计完毕，测试功效见图5。从实际可知，由于输出的电容的低容量以及雷同PFC的节制回路配置，输出电流的工频纹波很大，甚至会到零，不外此频率为100Hz，人眼是看不到闪烁的;需要指出的是为了维持在一个工频周期内输出平均电流的恒定，电流的峰值是输出平均值的1.7倍，而灯具设计时是按平均电流来选择LED灯，因此峰值电流将对LED造成攻击， 不外大大都LED可以遭受这样的攻击，只要限制在必然范畴内，好比SHARP的LED在此条件下，可以耐受额定值3倍的电流。除此之外，另一个难点在于滤除差模传导噪声，由于回收了小容值的输入滤波电容，以及雷同PFC的事情方法，使差模传导噪声高于普通的反激调动器，因此在图1中，为了满意EMI要求，增加了X电容和差模电感，由此带来了体积的增大和本钱的上升。不外为了得到与LED灯匹配的长命命，同时满意相关的尺度，此方案提供了一个新的选择。