基于控制器LM3445带三端可控硅调光器的离线式LED驱动器
在没有TRIAC调光器接入的情况下，当AC线路电压高于其峰值的1／2时，VD3和VD8导通，VD4和VD9截止，电容C7和C9以串联方式被充电，并且电流会流入负载。当AC线路电压低于其峰值的l／2时插件电感器，VD3和VD8反向偏置，而VD4和VD9正向偏置，C7和C9以差模电感器并联方式放电，电流流入负载。图3所示为不带TR模压电感器IAC调光器时AC线路电压UAC、整流电压UBR1和PFC电路输出电压Ubuck波形。由图3可知，虽然Ubuck波形很不平滑，但在AC线路半周期内的电流导通角达120°(即从30°到150°)，线路功率因数达0．9以上。而只用单个大容量电容滤波虽然能获得比较平滑的DC电压，但电流流动角仅约60°(即从60°到120°)，线路功率因数不超过0．6。
加入TRIAC调光器时的相关电压波形如图4所示，其中θ为TRIAC的导通角。
(4)DC—DC降压变换器
控制器LM3445、功率MOSFET(VT2)、电感器L2、二极管VD10、电阻R3和电容C12等，组成开关型DC—DC降压变换器，用来驱动LED串。
当LM3445引脚GATE上的PWM信号驱动VT2导通时，通过L2和LED串的电流线性增加，并被R3感测。当R3上的电压等于在IC引脚FLTR2上的参考电压时，VT2则关断，L2释放储能，VD10导通，电流通过LED串和L2，并从其峰值线性减小。C12用作消除大部分电感L2的纹波电流，R4、C11和VT3为设置固定关断时间提供一个线性电流斜坡信号。
3 主要参数与元件值的计算
LM3445可以在80～270VAC的通用AC线路上工作，现设输入电压范围是90～135VAC，开关频率fsw=250kHz，变换器效率η≥80％，LED正向压降UF=3．6V，通过LED串的平均电流ILED=400mA，串联LED的数量n=7，LED串的总电压降则为ULED=nUF=7×3．6V=25．2V。因篇幅所限，在此我们仅重点介绍无源PFC电路和降压变换器中主要元件的选择。
1)填谷式无源PFC电路元件的选择
在没有TRIAC调光时，填谷式电路电压Ubuck波形如图5所示。对于60Hz的线路频率，半周期时间是8．33ms。AC电压在30°和150°上的值为峰值的1／2，保持时间tx为半周期的1／3，即8．33ms×(1／3)=2．78ms。在90VAC的低线路电压上，Ubuck最小值为
C7和C9的总电容量C可根据公式i=C(dU／dt)来计算。在电容中的电流为
设在低线路电压和满载时的Ubuck降落dU=15V，由于dt=2．78ms，因此C7和C9并联电容值为C=i·dt／dU=157．5mA×2．78ms／15V=29μF可以选择C7=C9=22μF。
由于Ubuck的最大值为
C7和C9的额定电压选择200V是允许的。二极管VD4、VD8和VD9可选用200V、1A的RF07lM2S或等同器件。
VD3选用与VD4、VD8、VD9相同的二极管，C10选用10nF／250V的薄膜电容器。
2)降压式变换器元件选择
有些元件值的计算都与变换器关断时间tOFF有关。降压变换器在理想情况下的占空因数可表示为：
考虑到变换器效率η，占空比D为：
由（1）式得到：
将式（2）代入式（3）得：
式中：η=80％，U电感器的测量LED=25.2V，fSW=250kHz。在110VAC输入电压上，填谷式电路的电压根据式(4)可得：
通过R4的电流ICOLL在50μA与100μA之间，选择ICOLL=70μA，R4=ULED／ICOLL=25.2V／70μA=360kΩ。R4选用365kΩ的标准电阻。
根据公式i=C(dU／dt)，通过R4和C11的电流为ULEd/R4，电流进入到C11产生一个线性充电特性，IC引脚COFF内部比较器(见图1)门限为1.276V，因此C11=(ULED／R4)(tOFF／1．276V)=(25．2V／365kΩ)(3μs／1．276V)=162pF平面变压器厂家 | 平面电感厂家
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