15W LED日光燈恒流驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì)(二)

6.高壓?jiǎn)?dòng)限流電阻R5

為了防止啟動(dòng)時(shí)大電流沖擊燒壞HV腳，建議R5取封裝為0805的22K的貼片電阻。

7. 濾波電容C4,C5,C8

C4,C5,C8主要起高頻濾波作用，建議選擇封裝為0805的1nF的貼片電容。

8.濾波電容C6

C6主要起濾除尖峰和諧波補(bǔ)償作用，建議選擇封裝為0805的100pF的貼片電容。

9.穩(wěn)壓二極管D6

防止VCC電壓過(guò)高燒壞芯片，建議D6取0.5W,12V的穩(wěn)壓管。

10.電解電容C7

(1) 電容耐壓Vdss

由于有12V的穩(wěn)壓管D6,所以電容耐壓大于或等于16V即可。

(2) 電容容量C

定量計(jì)算比較困難，實(shí)測(cè)中發(fā)現(xiàn)電容容量取4.7uF可以滿足要求。

(3) 電容類型

由于用到的電容量較大，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

由于電容C7的容量小耐壓低，所以體積基本可以不考慮。

(7) 使用壽命

由于一般LED使用的壽命比電解電容的壽命長(zhǎng)，所以盡量選擇壽命長(zhǎng)的電解電容。

■ 所以選擇耐壓大于或等于16V,電容值大于或等于4.7uF,壽命長(zhǎng)的電解電容。

11.電感L1

(1) 電感量L1

當(dāng)電路工作在電流連續(xù)模式和電流非連續(xù)模式之間的臨界模式時(shí)， ΔI=2I o,max，此時(shí)電感可以按照下面的公式計(jì)算：

這是臨界模式時(shí)的電感取值，為保證電路工作在電流連續(xù)模式，電感取值要大于上面計(jì)算得到的值，電感取值越大輸出電流的紋波越小。

(2) 電感飽和電流IL

由上式可以看出電感量越大，電感的飽和電流越小。

(3) 電感線徑R

以截面積1mm2的銅線過(guò)5A電流計(jì)算，則電感線的截面積為L(zhǎng)I/5,所以電感的線徑為

(3) 電感體積

受到空間的限制，在保證電感量和電感飽和電流的情況下，電感體積越小越好，如果一個(gè)電感體積太大，可以考慮用2個(gè)電感串聯(lián)。

■ 所以選擇電感量大于0.96mH,并且飽和電流大于IL的電感。

12.續(xù)流二極管D4

(1) 最大反向耐壓VRRM

當(dāng)mos管導(dǎo)通時(shí)，二極管D4承受的反向耐壓為

所以選取反向耐壓為600V.

(2) 額定電流Irating

mos管關(guān)斷后，D4給電感L1提供續(xù)流回路，所以通過(guò)D4的電流不會(huì)超過(guò)電感L1飽和電流IL.

(3) 反向恢復(fù)時(shí)間trr

由于電路工作的頻率較高，所以需要反向恢復(fù)時(shí)間小的超快恢復(fù)肖特基，以防止誤觸發(fā)，建議選用trr小于或等于75ns的超快恢復(fù)肖特基。

(4) 正向?qū)▔航礦F

正向?qū)▔航礦F越小，效率越高，盡可能選擇正向?qū)▔航敌〉某旎謴?fù)肖特基。

■所以選擇反向耐壓為600V,額定電流為1A,反向恢復(fù)時(shí)間小于或等于75ns的超快恢復(fù)肖特基。

13.輸出電容C9

輸出電容的作用是減小LED電流的波動(dòng)，越大越好，但由于體積的限制，建議選擇容值為0.47uF到1uF之間耐壓400V為的CBB電容。

14.mos管Q1

(1) mos管耐壓VDSS

mos管的最大耐壓為交流整流后的電壓最大值，留50%的裕量，選取耐壓值為

(2) mos管的額定電流IFET

流過(guò)mos管的電流取決于最大占空比，本系統(tǒng)最大占空比為50%,所以留過(guò)mos管的額定電流為

mos管的額定電流為工作電流3倍時(shí)，損耗較小，所以選取mos管的額定電流IFET≥1A.

(3) mos管開啟電壓Vth

要保證Vth小于芯片的驅(qū)動(dòng)電壓，即Vth<11V,由于一般高壓mos管的Vth為3~5V,所以這個(gè)參數(shù)不需要過(guò)多考慮。

(4) mos管導(dǎo)通電阻Rdson

mos管的導(dǎo)通電阻Rdson越小，mos管的損耗就越小。

(5) 額定溫度

實(shí)際工作溫度不能超出其額定溫度的范圍。

■ 所以選擇耐壓為600V,額定電流大于或等于1A,Rdson較小的mos管。

15.CS取樣電阻R4,R7,R8

(1) R4,R7,R8的阻值

設(shè)R7,R8串聯(lián)后再與R4并聯(lián)的電阻為RCS,輸出的電流波動(dòng)范圍為0.3,

則：

所以：

選取合適的R4,R7和R8,保證調(diào)節(jié)R8可以得到需要的輸出電流Io,且無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)R8,Io都不會(huì)太大以至于損壞期間。

(2) 電阻類型

RCS上承受的功率為P=I2O×RCS=0.11W ，所以R4,R7采用0805封裝的貼片電阻，為了調(diào)節(jié)R8時(shí)輸出電流不會(huì)變化太快，所以選擇R8為精密可調(diào)電阻。

16.續(xù)流電感L2和續(xù)流二極管D5

加L2和D5的主要目的是為了給芯片VCC供電，從而關(guān)斷芯片HV腳的供電，減小損耗。工作原理為：當(dāng)mos管導(dǎo)通時(shí)，電感L2儲(chǔ)能，電容C7給芯片供電，當(dāng)mos管關(guān)斷時(shí)，L2給芯片VCC供電，并給電容C7充電。

選擇L2的原則是使芯片VCC的供電電壓保持在11~12V之間，建議選擇電感量為18uH,飽和電流與L1相同的電感。選擇續(xù)流二極管D5時(shí)，為了防止誤觸發(fā)，建議選用恢復(fù)時(shí)間小于75ns的超快恢復(fù)肖特基。