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LED可控硅调光原理及问题解决方案有哪些?
LED可控硅调光原理及问题解决方案有哪些?
可控硅调光的原理
  电位器RV2调整可控硅(TRIAC)的相位角,当VC3超越DIAC的击穿电压时,可控硅会导通。当可控硅电流降到其保持电流(Iholding)以下时,可控硅关断,且有必要比及C3在下个半周期从头充电后才干再次导通。灯泡灯丝中的电压和电流与调光信号的相位角密切相关,相位角的改变规模介于0度(挨近0度)到180度之间(取决于调光器)。
  LED调光存在的问题
  LED灯要想完成可调光,其电源有必要可以检测可控硅控制器的可变相位角输出,以便对流向LED的电流进行调整。在保持调光器正常作业的一起做到这一点十分困难,往往会导致性能欠安。问题可以表现为闪耀及消息噪声等问题。这些不良现象通常是由误触发或过早关断可控硅等要素形成的。误触发的底子原因是在可控硅导通时呈现了电流振动。图3以图表形式对该影响进行了阐明。
  可控硅导通时,AC市电电压几乎瞬间施加到LED灯电源的LC输入滤波器。施加到电感的电压阶跃会导致振动。假如调光器电流在振动期间低于可控硅保持电流,可控硅将停止导通。可控硅触发电路充电,然后再次导通可控硅。这种不规则的多次可控硅重启动(如图3),可使LED驱动发生消息噪声或LED闪耀。规划更为简略的EMI滤波器有助于下降此类不必要的振动。要想完成出色的调光功能,输入EMI滤波器电感和电容须尽可能地小。
  对于可控硅来说,保持导通所需的保持电流通常介于8mA到75mA之间。白炽灯比较简单保持这种电流巨细,但对于功耗仅为等效白炽灯10%的LED灯来说,该电流可下降到可控硅保持电流以下,导致可控硅过早关断。这样就会形成闪耀或约束可调光规模。
  细微闪耀问题
  从表1可见因为DIAC的特性描绘了正反击穿电压存在差错,击穿电压不对称会引起可控硅的正半周和负半周的导通角不一样(见图4A),在低成本的调光器中尤其明显,输出电流也会跟从输入改变(如图4b),引起LED灯忽亮忽暗,尤其在低输出时明显。
  英飞凌有用LED驱动调光解决方案
  根据以上问题,英飞凌推出一种专为高效离线式LED调光驱动使用规划的准谐振PWM控制器--ICL8002G,可用作反激式变换器或降压转换器的规划与使用。其准谐振作业形式、初级侧控制、集成式PFC和切相调光控制、各种维护功能使其成为适用于可调光的LED球泡灯出色的系统解决方案。与ICL8001G比较,新的ICL8002G在调旋光性能和输出电流稳定性方面有巨大改进。可以经过添加阻尼电路和泄放电路使它与根据TRIAC的切相调光器的兼容性得以改进,并经过额外的线性调整电路使输出电流在很宽的输入电压规模内保持稳定。
  根据TRIAC的调光器的兼容性
  根据TRIAC的调光器可以完美用于白炽灯等阻性负载。当它们用于开关式LED驱动器等非线性负载时,可能发生闪耀问题,这主要是因保持电流缺乏(LED整个灯具所耗费电流小于可控硅的保持电流)以及电流振动--尤其是在TRIAC导通期间形成的。因而,为了进步与根据TRIAC的调光器的兼容性,通常在LED驱动器中添加泄放电路和阻尼电路。此规划中包含的被动式泄放电路(由C1,C2,R4,R5组成)可以使输入电流大于TRIAC的保持电流阈值之上。R1、R2这两个电阻器被用于抑制振动及减小浪涌电流。
  细微闪耀解决方法及试验数据
  电路A由R6、R7、R8、C4、Q2、ZD1组成的电路网络专为深度调光及改进忽亮忽暗(细微闪耀),其中ZD1是一个维护二极管避免Q2的Vbe过压击穿,R6、R7、R8组成了一个分压检测器,因为C4的容量较大,因而C4端是一个滑润电压。在输出电流较小时且未添加上述电路的C5电压波形(两个相邻半波输入不对称)。若添加此电路后,当C4端的电压如下图红线的电压时,C5的电压会经过Q2被箝位得到一个较为均匀的电压如图6B所示,一起因为VR端电压的高低决定输出电流巨细,不均匀的VR端电压会导致LED闪耀,相反较为均匀的VR端电压将会改进输出LED的细微闪耀。C5的电压经过Q2跟从C4端电压的改变而改变,若在低导通角时C5端的电压会经过Q2跟从C4端电压降到更低的电压以到达减小输出电流从而添加调光规模完成深度调光。
  维护功能
  输出开路维护
  在运行期间,假如输出端为开路状况,输出电压会升高,于是MOSFET关断时VCC绕组发生的电压也会升高。ICL8002G的引脚ZCV经过R15和R16检测VCC绕组电压,ZCV电压一到达OVP阈值(Vzcovp=3.7V)就会触发输出过压维护,IC将进入锁存关断形式。另一方面,VCC绕组发生的电压将为Vcc供电,假如Vcc到达阈值(Vvccovp=25V),则会触发Vcc过压维护。在此演示板规划中,当输出端处于开路状况时,ZCV脚电压将会到达OVP阈值且被触发,IC也将进入锁存关断形式。锁存关断形式下的功耗小于0.5W.
  输出短路维护
  假如输出端短路,IC将经过VCC欠压维护方法切换至主动重启形式。此形式下的总输入功耗会保持在低于1W水平。