设计非隔离式模拟调光LED驱动电源FT6610

隔离/非隔离是对输入交流电网而言，非隔离容易发生触电事故，在调试或维修时应严格注意安全规定。图2-38所示为一种非隔离式LED驱动电路。交流输入电压为85～265V，它采用降压式结构拓扑，输出驱动电压低于120V，驱动输出电流为80mA左右，电源工作频率为200kHz，驱动LED的功率达9W。电路元器件较少，结构简单。VD₅～VD₈、C₃、C₄组成无源功率因数调整电路，可将功率因数提高到0.92。为了将交流整流与PFC电路隔离，加入二极管VD₉，C₁、C₂是为抑制串模干扰而设置。VT₁采用N沟通功率开关管，因功率较小，采用2N60型2A足以。VD₉为高压续流二极管，反向恢复时间应小于30ns否则因高频使其发热。L₂为储能电感，随着开关管在高频下的导通和截止，不断地向LED灯输送电流，因此，L₂的电感量以不能小于10mH为宜。R₅是电流检测电阻，通过R₅能方便地看到输出功率的变化来平衡片内占空比，也就是输出功率的变化由占空比来调节，R₄是电源振荡频率设定电阻、频率高、输出功率大，负载能力强但功率开关管发热大。为了使输出电流纹波小高频分量轻，电路并入电容C₇，此电容宜采用损耗较小的陶瓷电容，它性能稳定、耐高温而且体积小。R₃是高压限流电阻，它的阻值大小对FT6610的安全运行极为重要，尽管FT6610内部具有承受650V以上的高压的能力，但为了降低芯片的损耗及安全，R₃的阻值及功耗要特别注意。电源的转换控制IC要使它输出稳定的调光电压，经电阻R₁、R₂分压，由V_CC脚电压分压后供给IC的DIM—A脚260mV，使电压能进入片内，进行比较、移相后对脉冲调制。如果电源电压低于或接近输出负载电压时，电路应改用降压/升压式拓扑结构，应将VD₉与L₂的位置对换，这时发光二极管LED的极性反接。降压/升压式拓扑特点前面已叙。

FT6610的调光方式有两种，通过改变DIM—A脚的电压进行更变，模拟调光电压与驱动电流成正比，模拟调光电压是由电阻R₁、R₂分压取得，如果选用模拟调光时，只需将V_CC脚与DIM—D脚短接；若选用PWM调光，只需改变高低电平时间比即占空比D便可。由R₅产生的反馈电压，可控制LED灯的亮度，采用PWM调光时的占空比是0.2～0.75，PWM的调制频率远低于电源开关的工作频率。

PWM调制分固定开关频率调制和固定开关时间调制，开关频率与R₄的关系以下式表示：

R₄若选用100kΩ通过计算得 f=200kHz

关断时间与R₆的关系如下：

式中，T_OFF的单位是μs，如R₆=410kΩ时，T_OFF=17.3μs，若R₆=390kΩ时，T_OFF=16.5μs(www.xing528.com)

电流设定由电阻R₅决定，如果通过LED的平均电流I_AVG为350mA，电感L₂的变化范围为30%，这时相对电流的变化量为15%，则

现将调光电压V_DiMA=250mV、I_AVG=350mA代入得到R₅=0.62Ω

电感L₂的计算如下：

电感L₂是作用于高频滤波和向负载LED输送电能的一只元件：