如何做才能抑制高頻振鈴并降低二極管電壓應(yīng)力

可以使用該原理圖電路設(shè)計(jì)一個(gè)非常簡(jiǎn)單的高效Gu10 led燈泡驅(qū)動(dòng)器電源電路，可用作GU10燈的LED驅(qū)動(dòng)器。

這款高效 Gu10 LED 燈泡 LED 驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)用于使用少量外部元件在 12 VAC 至 0 VAC 的輸入電壓范圍內(nèi)以 3.90 A 的電流驅(qū)動(dòng) 265 V/10.605 A。

這款 Gu605 LED 燈泡驅(qū)動(dòng)器電源使用 Power Integrations 的 LinkSwitch-II 系列LNK《》DG IC。

該LNKDG提供一系列復(fù)雜的保護(hù)功能，包括開(kāi)路控制環(huán)路和輸出短路條件下的自動(dòng)重啟。正如你在電路圖中看到的，這種LED驅(qū)動(dòng)器需要很少的外部電子元件。

LinkSwitch-II 系列的 LNK605DG IC 是一款集成控制器和 700 V 功率 MOSFET，適用于 LED 驅(qū)動(dòng)器或充電器應(yīng)用。

整流和濾波后的輸入電壓施加到T1變壓器初級(jí)繞組的一端，變壓器初級(jí)繞組的另一端由U700中集成的1 V功率MOSFET驅(qū)動(dòng)。漏感漏極電壓尖峰受由D1、R3、R4和C3組成的RCDR箝位限制。

變壓器的次級(jí)由D3整流(選擇肖特基勢(shì)壘類型以提高效率)并由C7濾波。

電阻R1和C6可抑制高頻振鈴并降低二極管電壓應(yīng)力。

T1變壓器必須有30匝從NC到引腳1(使用0.221毫米銅線)，從引腳80到引腳1(使用2.0毫米銅線)有15圈，從引腳15到引腳7(使用8.0mm銅線)有4圈，從引腳A到引腳B(使用16.0mm銅線)有2圈。

雖然大功率LED現(xiàn)在還不能大規(guī)模取代傳統(tǒng)的照明燈具，但它們?cè)谑覂?nèi)外裝飾、特種照明方面有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，因此掌握大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)技術(shù)，對(duì)于開(kāi)拓大功率LED的新應(yīng)用至關(guān)重要。LED按照功率和發(fā)光亮度可以劃分為大功率LED、高亮度LED及普通LED。一般來(lái)說(shuō)，大功率LED的功率至少在1W以上，目前比較常見(jiàn)的有1W、3W、5W、8W和10W。已大批量應(yīng)用的有1W和3W LED，而5W、8W和10W LED的應(yīng)用相對(duì)較少。預(yù)計(jì)大功率LED燈會(huì)在2010年上海世博會(huì)上大量應(yīng)用，因此電子和照明行業(yè)都非常關(guān)注LED照明新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。 中國(guó)照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明

恒流驅(qū)動(dòng)和提高LED的光學(xué)效率是LED 應(yīng)用設(shè)計(jì)的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，本文首先介紹大功率LED的應(yīng)用及其恒流驅(qū)動(dòng)方案的選擇指南，然后以美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體(NS)的產(chǎn)品為例，重點(diǎn)討論如何巧妙應(yīng)用LED恒流驅(qū)動(dòng)電路的采樣電阻提高大功率LED的效率，并給出大功率LED驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)與散熱設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)。

大功率LED發(fā)展非常迅速，已經(jīng)成為在各種照明場(chǎng)合成為主流照明光源，了解和熟悉LED驅(qū)動(dòng)電源的朋友也越來(lái)越多。毫不夸張的說(shuō)，LED驅(qū)動(dòng)電源將直接決定LED燈的可靠性與壽命，今天給大家簡(jiǎn)單分析一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)電路，供大家學(xué)習(xí)。

一，先從一個(gè)完整的LED驅(qū)動(dòng)電路原理圖講起。本文所用這張圖是從網(wǎng)上獲取，并不代表具體某個(gè)產(chǎn)品，主要是想從這個(gè)圖中，跟大家分享目前典型的恒流驅(qū)動(dòng)電源原理，同時(shí)跟大家一起分享大牛對(duì)它的理解，希望可以幫到大家。那么本文只做定性分析，只討論信號(hào)的過(guò)程，對(duì)具體電壓電流的參數(shù)量在這里不作討論。某LED驅(qū)動(dòng)電路原理圖，這是一款可AC/DC輸入方式的LED驅(qū)動(dòng)電路，使用無(wú)電解電容。是比較典型的LED驅(qū)動(dòng)電路。

二，原理分析：為了方便分析，幾個(gè)部分來(lái)講

1：輸入過(guò)壓保護(hù)---主要是雷擊或者市沖擊帶來(lái)的浪涌

如果是DC電壓從“+48V、GNG”兩端進(jìn)來(lái)通過(guò)R1的電阻，此電阻的作用是限流，若后面的線路出現(xiàn)短路時(shí)，R1流過(guò)的電流就會(huì)增大，隨之兩端壓降跟著增大，當(dāng)超過(guò)1W時(shí)就會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，阻值增加至無(wú)窮大，從而達(dá)到保護(hù)輸入電路+48V不受到負(fù)載的影響)限流后進(jìn)入整流橋， R1與RV構(gòu)成了一個(gè)簡(jiǎn)單過(guò)壓保護(hù)電路，RV是一個(gè)壓敏元件，是利用具有非線性的半導(dǎo)體材料制作的而成，其伏安特性與穩(wěn)壓二極管差不多，正常情況顯高阻抗?fàn)顟B(tài)，流過(guò)的電流很少，當(dāng)電壓高到一定的時(shí)候(主要是指尖峰浪涌，如打雷的時(shí)候高脈沖串通過(guò)市電串入進(jìn)來(lái))，壓敏RV會(huì)顯現(xiàn)短路狀態(tài)，直接截取整個(gè)輸入總電流，使后面的電路停止工作，此時(shí)，由于所有電流將流過(guò)R1和RV，因R1只有1W的功率，所以瞬間可以開(kāi)路，從而保護(hù)了整個(gè)電路不被損壞。

2、整流濾波電路：當(dāng)交流AC輸入時(shí)，則橋式整流器是利用二極管的單向?qū)ㄐ赃M(jìn)行整流的最常用的電路，將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?。?dāng)直流DC(+48V)電壓直接進(jìn)入整流橋BD時(shí)，輸出一個(gè)上正下負(fù)的直流電壓，如果+48V電源本身也是直流的，那整流橋的作用就是對(duì)輸入起到的是極性保護(hù)作用，無(wú)論輸入是上正下負(fù)還是上負(fù)下正都不會(huì)損壞驅(qū)動(dòng)電源，通過(guò)C1\C2\L1進(jìn)行濾波，圖3是一個(gè)LCΠ型濾波電路，目的是將整流后的電壓波形平滑的直流電。

3、箝位吸收電路：圖4紅框內(nèi)為箝位吸收電路。箝路電路存在的理由其實(shí)就是保護(hù)IC里面的MOS管，其過(guò)程為 --整流濾波以后的電壓分成2路，一路通過(guò)變壓器繞組后進(jìn)入U(xiǎn)1的TK5401的第7、8腳，下文會(huì)介紹U1，先看箝位這一路，這路是通過(guò)R1、C3、 D2然后也連到7、8腳，這個(gè)R1、C3、D2就組成了一個(gè)簡(jiǎn)單的箝位電路，主要功能就是用來(lái)吸收尖峰和浪涌的，和RV壓敏電阻作用不同的是，RV主要是防止打雷或者市電沖擊起到保護(hù)作用，箝位功能是吸收變壓器TRANS2-2繞組兩端的反向電動(dòng)勢(shì)，消除自激振蕩，起到快速?gòu)?fù)位作用，為變壓器一個(gè)周期做準(zhǔn)備，如果變壓器得不到復(fù)位就會(huì)飽和，會(huì)失去感抗， R1和C3組成了一個(gè)RC充放電回路，用來(lái)反向積累的電動(dòng)勢(shì)，D2主要是隔離作用，變壓器在正半周的時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為上正下負(fù)時(shí)，使整過(guò)環(huán)路處于斷開(kāi)狀態(tài)，而變壓器進(jìn)入負(fù)半周時(shí)，給箝位電路提供通路，快速將電動(dòng)勢(shì)環(huán)路處于斷開(kāi)狀態(tài)，而等變壓器進(jìn)入負(fù)半周時(shí)，給箝位電路提供通路，快速將電動(dòng)勢(shì)釋放，從而達(dá)到保護(hù)IC里頭的MOS管不被尖峰擊穿而損壞。

4、 U1工作原理：這款LED驅(qū)動(dòng)IC--TK5401驅(qū)動(dòng)器，主要的特點(diǎn)是為無(wú)需在應(yīng)用電路上使用電解電容器而設(shè)計(jì)的。該IC的主要特點(diǎn)是高低電壓過(guò)流保護(hù)補(bǔ)償，不需要電解電容的高PF值。內(nèi)置高電壓功率MOS管650/1.9歐姆，支持通用交流輸入電壓 AC85V--265V，該IC的驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)脈沖檢測(cè)漏電流峰值，在D/ST(7腳，8腳)端電壓高于OCP電壓時(shí)關(guān)閉功率MOS管，漏電流保護(hù)連接在 s/ocp(1腳)和GND(3腳)間的電流采樣電阻。當(dāng)采樣電阻的壓降達(dá)到OCP電壓閥值，就關(guān)閉功率MSG管。

通俗一點(diǎn)說(shuō)，該電路的變壓器采用反激式工作方式，如圖5：即變壓器的初級(jí)和次級(jí)的相位是相反的，在同一時(shí)間，兩者相關(guān)180度。

整流濾波后通過(guò)變壓器繞組然后進(jìn)到IC的7、8腳，這個(gè)7、8腳就是IC里面MOS管的“D極”也叫漏極，接地的是“S極”也叫源極，整過(guò)電源電壓的變換都由D極”和S極兩個(gè)引腳的接通和斷開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)，就是它們工作時(shí)會(huì)一直處在接通和不接通狀態(tài)，反復(fù)的接通和斷開(kāi)使變壓器實(shí)現(xiàn)在電--磁-電的變換，至于它是怎么進(jìn)行接通和不接通的?這個(gè)頻率又是多少?下面分析一下工作過(guò)程：

①第一次變換的建立：當(dāng)U1上電，通過(guò)7、8腳連通的內(nèi)部啟動(dòng)電路給供電，使用U1開(kāi)始工作，此時(shí)U1將輸出方波脈沖傳遞給U1內(nèi)部MOS管的“G 極”也叫柵極，使D極和S極接通，這時(shí)D極和S級(jí)等電位，而S極又是接地的，等于把變壓器的一端瞬間接地，從而產(chǎn)生回路，變壓器是感性元件，電流不能突變，所以它自身會(huì)產(chǎn)生感抗來(lái)阻止電流突變。按照線性的曲線進(jìn)行變化，慢慢上升，為了能夠阻止它突然，它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與它相反的感應(yīng)電壓勢(shì)來(lái)抑制它，這樣一來(lái)，下面的繞組和次組繞組就會(huì)跟著產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，從而產(chǎn)生電壓，電—磁—電轉(zhuǎn)換的機(jī)理也在于此，當(dāng)然這是變壓器和磁性材料本身具有的特性。