Недорогой балласт с пассивным ККМ для светодиодного светильника

Применение – Светодиодное освещение
Микросхема – LNK306PN
Выходная мощность – 9 W
Диапазон входных напряжений – 108-132 VAC
Выходное напряжение – 70 V
Топология – Buck-Boost

Особенности дизайна:

• Соответствует стандартам ENERGY STAR SSL (9/12/07) PF>0.9
• Высокий КПД (более 85% на полной нагрузке)
• Соответствует стандартам EN55015B
• Источник постоянного тока с защитой от перенапряжения
• Встроенные системы защиты
• “Интеллектуальная” тепловая защита
• При КЗ на выходе – функция авто рестарт

Работа схемы

Рис. 1 Схема источника питания.

LinkSwitch-TN, показанный на рис.1 обеспечивает на выходе напряжение 70 V при мощности потребления в 9W при постоянном токе, что идеально для питания светодиодных осветителей. Пассивный корректор коэфициента мощности дает схеме коэффициент мощности более чем 0.92, что полностью соответствует ENERGY STAR SSL для коммерческих применений. Схема также удовлетворяет стандартам EN55015B. Вставка плавкая F1 – защищает источник питания в случае критической поломки. Конденсаторы С6 и С10 обеспечивают подавление дифференциальных помех. ЭМИ подавляются элементами L1, L2, R15, R16.

Выпрямление входного переменного напряжения осуществляется элементами D5-D8. Диоды D2, D3 и D4 вместе с конденсаторами С1 и С2 формируют пассивный корректор коэфициента мощности. Эта цепь управляет формой входного тока, что улучшает коэфициент мощности. Конденсаторы С1 и С2 заряжаются последовательно а разряжаются параллельно. Благодаря присутствию диода D2, если входное питающее напряжение выше напряжения на С1 и С2 (VAC/2), входной ток течет в нагрузку. Как только входное напряжение падает ниже VACpeak/2 диоды D3 и D4 оказываются под прямым смещением что позволяет С1 и С2 начать параллельную разрядку.

Резистор R1 помогает сгладить входные токовые пики и улучшить коэфициент мощности путем ограничения тока конденсаторов С1 и С2. Емкость С8 позволяет улучшить ЭМИ.

Дроссель L3 – это элемент запасающий энергию для buck-boost преобразователя. Диод D1 – класса ultrafast, который проводит во время, когда MOSFET U1 заперт и передает энергию L3 в С3. VR1, VR2 и резистор R14 ограничивают выходное напряжение на холостом ходу на уровне 80V. Микросхема LNK306PN использует релейный метод управления силовым ключем. Как только ток вывода FB микросхемы U1 превымит 49uA, переключения MOSFET транзистора прекращаются. Перед началом следующего рабочего цикла ток вывода снова проверяется и принимается решение совершать или нет данный рабочий цикл. Путем совершения или пропуска рабочих циклов и осуществляется управление выходным напряжением.

Резистор R11 используется в качестве токового датчика. Напряжение, которое падает на R11 подается на светодиод оптопары U2 и на резистор установки усиления. Этот сигнал снимается с фототранзистора U2, и подается на вывод FB микросхемы.

Рис. 2 Коэфициент мощности в зависимости от входного напряжения.

Рис. 3 Уровень ЭМИ (Худший случай) в сопоставлении со стандартом EN55015B

Параметры трансформатора

Ключевые точки дизана

• Номинал емкости С8 не должен быть очень большим, чтобы избежать ухудшения параметров коэффициента мощности.
• выбирайте номинал диода D1 больше чем максимальное напряжение шины DC (допустимо отклонение в 25%)
• Резистор R13 – это предохранительный резистор, который должен разрядить С3 при отключении питания.
• Номиналы С1 и С2 должны быть одинаковы.

Г. Бандура