基于转换器AX6066A433的LED驱动电源设计
期,该调制需要满足以下三个条件:
1.前一个开关导通边沿时间必须等于或大于由反馈电流 决定的内部反馈模块的处理时间。
2.前一个开关导通边沿时间必须要比AX6066的内部最小的开关周期长(通常情况下这个周期是7.5us,对应的频率是133kHz)。
3.快速的跟随由高到低的ZCD过零电压。调制时间还要大于上一个过零检测起到下一个过零检测的等待时间。
每个开关周期都至少领先一个ZCD管脚上的零检测。如果开关周期需要超出阻尼振动的限制,该调制在调制脉冲之间允许阻尼振动,在无负载的工作条件下,在调制脉冲之间允许长时间的停顿。
开关工作频率一般情况下不能超过133KHz。为了使超过最小线电压的bulk电压保持一个常量,AX6066会通过开关频率的控制来限制最大的功率。
AX6066控制电感上的电流始终保持是不连续的。这种设计会防止启动或短路情况下的电流拖尾,并且利于对最大功率的控制。
零电流检测的电压来自于辅助线圈上经过电阻分压的电压,如下图一所示。辅助线圈上电压的相位和次级输出线圈的电压的相位是一致的。ZCD检测的作用是检测变压器的去磁,当ZCD的电压由高到低变化时会有个20mV的ZCD阈值电压。ZCD管脚的电压在芯片内部会被钳制在一个-160mV的漂移电压。一个50ns到200ns的延时,可以通过增加连接在ZCD端口的电容CZCD得到,该延时可以使初级线圈的开关和初始线圈的电压波形的波谷保持一致。
图一:零电流检测功能框图
转换器最大功率限度
在基于常规的AC线转换器应用时,AX6066推荐的峰值功率是12W到65W,外部的高压功率管的额定电压是600V。功率范围取决于应用和外部高压管的耐压。最终,初始线圈的峰值电流是要受到限制的,因为该电流必须要通过AX6066。对峰值电流的限制也就限制了初始线圈的额定峰值功率。峰值功率必须要小于65W,而不是平均功率。峰值功率被定义为AX6066在调制状态下的最大功率。
用户可以编程控制AX2029的初始线圈的电感,峰值电流,最大开关工作频率,来得到所有推荐功率范围以内的功率。最大输入功率的公式以下会给出。
对规律限度精度的影响,IDRV(PK)的误差灵敏度是LM和fS(max)误差灵敏度的两倍。如果负载需要比可编程功率范围更大的功率,输出电压会下降,过载定时会重新开始初始化。
最大定时和浪涌
AX6066的不连续工作模式在电压较低的情况下会提供一个过流保护。AX6066允许用户对最大定时时间编程,从而提供更多的保护。
在交流线电压下降的情况下,如果负载是足够大,最大定时作用会使转换器像有个过载状态时一样起作用。在交流线电压下降时,MOT的作用是限制初始线圈开关的定时时间,该开关在初级线圈功率等级范围内决定着峰值电流。MOT对地所接电阻的范围决定AX6066对持续过载错误的响应的类型,是锁定还是关断重启,这和AC线上电压下降及浪涌是相同的。
用MOT管脚实现外部关断
许多应用情况下都要求通过外部的方法来实现对电源的关断。该功能可以通过短接位于MOT和GND之间的NPN晶体三极管来实现。对于实际的隔离应用来说,这个NPN型的三极管是独立的光耦三极管。
对于过流或浪涌情况下的关断重启响应来说,
在这里,
过压检测
AX6066通过采样辅助线圈上的电压来对输出电压进行监测。在内部的驱动管关断以后,采样的时间 被固定有1us的延时。这允许辅助线圈上的电压在每一个下限的瞬态被采样。这个相同的延时用来锁定ZCD的输入以避免无意识的过零检测,振铃效应要是足够的大会穿过过零检测的阈值。
输出过压的阈值通过辅助线圈和次级输出线圈之间的转换比率和ZCD管脚上的分压电阻来来设定。如果AX6066检测到过压状态时,芯片将会一直进入到锁定的状态。为了能够重新恢复启动,AX6066的VDD电压必须要重新上电。
次级恒流采样
A433是三端可编程并联稳压二极管,通过2个外部的电阻可从VERF编程至36V。灌电流能力1mA~50mA,采用低压基准196mV。可靠的全范围温度系数。
其应用优点:
1.元器件个数少,电路更优化
2.焊接成本低
3.不需要大功率采样电阻
4.恒流精度更易控制
5.配合优良变压器,电路整体效率提高
图二:基于AX6066+A433的18W应用电路图
表一:基于AX6066+A433的18W(38V,420MA)应用方案测试数据(第一款谐波小于10%的应用方案。)
本文小结
针对LED市场的日益发展,对驱动电源的更高要求。AX6066以全新的设计理念,具备全电压输入,低反馈电压,高PFC,宽输出电压电流范围,高输出功率,兼容调光,高效率,设计灵活,优异的热管理,高可靠性,容易获得EMI/安规的认证的全面设计特点,更适用于LED照明驱动电源的应用。
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