15W LED日光燈恒流驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì)(一)

一、總體設(shè)計(jì)

FT870B是一款PWM控制型的高效的恒流型LED驅(qū)動(dòng)IC,能在15~500V的輸入電壓下正常工作，固定25K的工作頻率，最大能驅(qū)動(dòng)1A的輸出電流，恒流精度達(dá)到±5%,并且支持PWM調(diào)光功能。

15W應(yīng)用電路圖及基本原理：

基本工作原理為：當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，主電流回路為 AC IN-F1-B1-LED-L1-Q1-R4-L2-B1-AC IN,此時(shí)AC給LED供電，并使電感L1存儲能量;當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，主電流回路為L1-D4-LED-L1,此時(shí)電感L1釋放能量，保持LED的輸出。由于開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，流過LED的電流同時(shí)也流過R4,所以通過檢測R4上的電壓來檢測流過LED的電流，從而達(dá)到恒流的目的。

電路中，C2,C3,D1,D2,D3為PFC校正電路，主要提高輸入的功率因數(shù)。

L2,D5,C7構(gòu)成輔助供電回路，從而關(guān)斷HV腳的供電，減小損耗，提高效率。

二、元器件參數(shù)選擇

輸出LED規(guī)格為3.2V,20mA,共240顆

連接方式為8個(gè)LED串聯(lián)為一路，共30路

外圍應(yīng)用參數(shù)如下：

V max,ac=265V,V min,ac=90V,f=50HZ(交流輸入頻率)

V o,max=25.6V, I o,max=498mA

P o,max= V o,max×I o,max=12.75W

η=85%, PF=0.85,fu=25khz(芯片工作頻率)

P in,max= P o,max /η=15W

1.保險(xiǎn)管F1

(1) 額定電壓Vrating

額定電壓Vrating需要大于V max,ac,即大于265V.

(2) 額定電流I rating

由于Vin×Iin×PF×η=PO ，所以

選擇保險(xiǎn)管額定電流時(shí)要保留0.5的系數(shù)，所以保險(xiǎn)管的額定電流

(3) 熔化熱能值I2t

與浪涌電流產(chǎn)生的能量有關(guān)。表征當(dāng)大電流流過保險(xiǎn)管時(shí)，保險(xiǎn)管熔斷的特性。I2t要大于浪涌電流產(chǎn)生的能量，使啟動(dòng)的時(shí)候不會(huì)錯(cuò)誤地把保險(xiǎn)管熔斷。

(4) 額定溫度

實(shí)際工作溫度不能超出額定溫度范圍。

(5) 使用壽命

實(shí)際工作電流大于I rating或者實(shí)際工作溫度超出額定溫度范圍，F(xiàn)1的壽命將會(huì)明顯縮短。

■ 所以選擇V rating大于265V, I rating大于0.392A的保險(xiǎn)管。

2.安規(guī)電容C1

(1) 額定電壓V rating

額定電壓V rating需要大于輸入交流電壓V max,ac,即額定電壓大于265V.

(2) 電容容值C

一般取0.1uF.

(3) 電容類型

選擇安規(guī)電容。

(4) 絕緣等級

絕緣等級一般選擇X2,即耐壓小于或等于2.5KV.

(5) 額定溫度

實(shí)際工作溫度不能超出額定溫度范圍。

■ 所以選擇0.1uF/275VAC絕緣等級為X2的安規(guī)電容，主要抑制差模干擾。[!--empirenews.page--]

3.整流橋B1

(1) 整流橋承受的最大反向耐壓VRRM

(2) 額定電流I rating

整流橋的額定電流與保險(xiǎn)管的額定電流相同，選擇大于0.392A的額定電流即可。

(3) 整流橋正向?qū)▔航礦F

與效率有關(guān)。VF越小，消耗的導(dǎo)通功耗就越小，效率越高。

(4) 額定溫度

實(shí)際工作溫度不能超出額定溫度范圍。

■ 所以選擇VRRM大于562V,Irating大于0.392A,VF盡量小的整流橋。

4.二極管D1,D2,D3

(1) 最大反向耐壓VRRM

(2) 額定電流I rating

由于開機(jī)時(shí)導(dǎo)通電流都要留過D2,所以二極管的額定電流與保險(xiǎn)管一樣，選擇大于0.392A的額定電流。

(3) 反向恢復(fù)時(shí)間trr

由于輸入電壓是低頻，所以trr的大小對電路沒什么影響，可以不考慮。

(4) 額定溫度

實(shí)際工作溫度不能超出額定溫度范圍。

■ 所以選擇VRRM大于225V,I rating大于0.392A的二極管。

5.電解電容C2,C3

(1) 電容耐壓Vdss

電容的耐壓與二極管D1,D3的反向耐壓相同，也是大于225V;

(2) 電容容量C

選擇合適的電容，使電容在充放電的過程中能夠保證后級電路所需要的能量。要保證系統(tǒng)的正常工作，電容上的最小電壓應(yīng)該為最大輸出電壓的兩倍以上，所以整流后最小直流電壓：

輸入電容應(yīng)能夠保證在最小的輸入電壓下，為后級電路提供足夠的能量，所以電容

由于上面的計(jì)算取的放電時(shí)間為1/4f(其中f為輸入交流電壓的頻率)，實(shí)際放電時(shí)間并沒有這么長，所以電容的容值可以取小些，實(shí)測中發(fā)現(xiàn)47uF/250V的電容即可滿足要求。

(3) 電容類型

由于用到的電容容量較大，一般使用鋁電解電容。

(4) 等效串聯(lián)阻抗ESR

ESR越小，損耗越小。

(5) 額定溫度

實(shí)際工作溫度不能超出額定溫度范圍。

(6) 體積

實(shí)際應(yīng)用中會(huì)受到體積的限制，而電解電容體積較大，所以要注意體積是否能滿足要求。

(7) 使用壽命

由于一般LED使用的壽命比電解電容的壽命長，所以盡量選擇壽命長的電解電容。

■ 所以選擇耐壓大于或等于250V,電容值大于或等于47uF,低ESR值，壽命長的電解電容。