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基于PLC810PG控制IC的LED路灯驱动电路
[发布时间]:2011年8月11日 [来源]:21IC网 [点击率]:6827
【导读】: 目前LED应用的一个热点就是LED 的道路照明。LED路灯技术主要有两大部分:一个是离线(off2line) LED驱动电源技术;另一个是LED 路灯模块及其散热和灯具技术。 由于用...

3. 2 PFC电路控制输入和LLC变换器
   基于U1的LED路灯PFC电路控制输入和半桥LLC谐振转换器电路如图5 ( b)所示。
  在图5 ( b)中,U1引脚GATEP上的PWM信号驱动PFC开关Q2。R6和R8上的电流传感信号经R45,C73滤波输入到U1引脚ISP,来执行PFC算法控制,并提供过电流保护。PFC输出电压VB +经R39~41,R43, R46和R50取样,并经C25滤除噪声,输入到U1引脚FBP,来执行PFC输出电压调节和过电压以及电压过低保护。U1引脚VCOMP外部R48, C26, C28为频率补偿元件。当引脚VCOMP 上的信号较大时,Q20导通,将C26旁路,可使PFC控制环路能够快速响应。
    Q10,Q11为半桥功率开关(MOSFET) 。C39是谐振电容。C39与变压器T1初级绕组构成LLC谐振槽路。T2次级输出经D9, C37, C38整流滤波,产生48 V输出,为LED路灯模块供电。
    48 V的输出由R67, R66采样,经稳压器U3,光电耦合器U2及R54, D16, R53等反馈到U1 的FBL 引脚,来执行输出电压调节和过电压保护。流入引脚FBL的电流越大,LLC级开关频率也就越高。最高开关频率由U1引脚FMAX与VREF之间的电阻R52设定。R49, R51, R53设置下限频率。C27是LLC级软启动电容,软启动时间由C27和R49, R51共同设定。
    R59是T1初级电流感测电阻。R59上的电流感测信号经R47, C35滤波输入到U1的ISL引脚,以提供过电流保护。
    偏置电压VCC经R37 , R38分别加至U1 的VCC和VCCL引脚,将U1模拟电源和数字电源分开。R55和铁氧体磁珠L7,在PFC与LLC地之间提供隔离。U1内半桥高端驱动器由自举二极管D8,电容C23和电阻R42供电。Q10和Q11散热器经C78连接到初级地(B - ) 。
    PLC810PG是美国Power Integrations ( P I)公司推出的一种新型控制IC。这种控制IC采用24引脚窄体塑料无铅封装,引脚配置如图3所示。

 图3 PLC810PG引脚排列

       PLC810PG芯片集成了连续电流模式(CCM) PFC控制器和PFC开关(MOSFET)驱动器、半桥LLC谐振控制器及半桥高、低端MOSFET驱动器,如图4所示。

 图4 PLC810PG功能框图

2. 1 PFC控制器
    PLC810PG的CCM PFC控制器只有4个引脚(除接地端外) ,是目前引脚最少的CCM PFC控制器。这种PFC控制器主要是由运算跨导放大器(OTA) 、分立电压可编程放大器(DVGA) 和低通滤波器(LPF) 、PWM电路、PFC MOSFET驱动器(在引脚GATEP上输出)及保护电路组成的。PFC控制器有两个输入引脚,即引脚ISP (3)和FBP (23) 。
    FBP引脚是PFC升压变换器输出DC升压电压的反馈端,连接OTA 的同相输入端。OTA 输出可视为是PFC控制器等效乘法器的一个输入。OTA在引脚VCOMP (1)上的输出,连接频率补偿元件。反馈环路的作用是执行PFC输出DC电压调节和过电压及电压过低保护。IC 引脚FBP 的内部参考电压VFBPREF = 2. 2 V。如果引脚FBP上的电压VFBP > VOVN= 1. 05 ×2. 2 V = 2. 31 V, IC则提供过电压(OV)保护,在引脚GATEP上的输出阻断。如果电压不足使VFBP <V IN (L ) = 0. 23 ×2. 2 V = 0. 506 V, PFC电路则被禁止。如果VFBP < VSD (L ) = 0. 64 ×2. 2 V = 1. 408 V,LLC级将关闭。
    PLC810PG的ISP引脚是PFC电流传感输入,用作PFC算法控制并提供过电流(OC)保护。PFC在ISP引脚上的过电流保护(OCP) 解扣电平是- 480mV。
2. 2 LLC控制器
    半桥LLC谐振控制器的FBL引脚是反馈电压输入端。流入引脚FBL的电流越大, LLC转换器的开关频率则越高。LLC 级最高开关频率由连接在引脚FMAX与引脚VREF ( 3. 3 V)之间的电阻设定,可达正常工作频率(100 kHz)的2~3倍。引脚FBL还提供过电压保护。引脚ISL ( 22)为LLC级电流传感输入端,提供快速和慢速(8个时钟周期)两电平过电流保护。死区时间电路保护外部两个MOFET不会同时导通,并突现零电压开关( ZVS) 。
    PFC和LLC频率和相位同步化,从而减小了噪声和EM I。PFC电路不需要AC输入电压感测作为控制参考,这是区别于其他同类控制器的标志之一。
    PLC810PG的引脚VCC (7)导通门限是9. 1 V,欠电压关闭门限是8. 1 V。VCC电压可选择12~15 V。
3. 3 磁性元件选择
   3. 3. 1 PFC升压电感器
   PFC升压电感器L4使用PQ32 /20磁心和12引脚骨架,电气图和结构图如图6所示。

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