Простой изолированный светодиодный драйвер 350 мА, 4.2 Вт

Микросхема - LNK605DG (Производитель Power Integrations)

• Выходная мощность - 4.2 Вт
• Диапазон входных напряжений - 85 ... 265 VAC
• Выходное напряжение - 12 В
• Топология обратноходовая
• Применение - светодиодный драйвер

Особенности схемы:

• Прецизионный контроллер первичной части работающий в режиме CV/CC исколючает необходимость контроля выходного напряжения и использования оптопары.
• Не требуются шунтовые резисторы, что повышает КПД
• Низкое число элементов делает схему дешевой и надежной
• Встроенная точная тепловая защита предохранит узел от перегрева
• Режим авторестарта при КЗ на выходе и обрыве цепи ОС
• Благодаря наличию системы EcoSmart - полностью соответствует мировым стандартам энергосбережения
• Соответствует стандартам ЭМИ - EN55015 и CISPR-22B
• Корпус выполнен по технологии Halogen free и RoHS

Схема

Рис.1 Схема светодиодного драйвера..

Схема драйвера представлена на рис.1. В качестве базы используется микросхема LNK605DG семейства LinkSwitch-II. Типовое применение данной схемы - светодиодные драйверы или зарядные устройства. Микросхема U1 включает в себя ключ, контроллер, схемы защиты.

Входное переменное напряжение выпрямляется диодами D1-D4, фильтруется и накапливается конденсаторами С1 и С2. Дроссель L1, L2, C1 и С2 формируют П-образный фильтр для подавления дифференциальных помех. Эта часть схемы в паре с технологией намотки трансформатора E-Shield позволяет драйверу соответствовать стандарту EN55015B с запасом в 10 dB без необходимости использования Y-конденсатора. R1 и R2 подавляют высокочастотный звон при переключении и улучшают параметры ЭМИ. RF1 служит как вставка плавкая и защищает схему от выхода из строя.
 

U1 - полностью запитывается самостоятельно через вывод BP (BYPASS) и емкость С4. Один конец первичной обмотки подключен к выпрямленному фильтрованому напряжению а MOSFET транзистор в U1 управляет другим концом обмотки. Цепь поглощения высоковольтного выброса на ключе сформирована из компонентов D5, R3, R4, C3.

При переходе от режима без нагрузки к полной нагрузке U1 сначала работает в режиме CV при которой он контролирует напряжение на выходе. Уровень напряжения регулируется путем изменения соотношения числа совершенных и пропущенных рабочих циклов. Кроме этого, такой способ управления улучшает КПД драйвера на всем диапазоне нагрузок. При низких нагрузках снижается уровень ограничения тока, снижается магнитный поток на трансформаторе, что снижает аудио шумы и потери на переключение. При повышении нагруки повышается и уровень ограничения по току.
 

Как только U1 зафиксировал максимальную мощностную точку (т.е. контроллер перестал пропускать рабочие циклы), он переходит в режим СС. Любое дополнительное добавление нагрузки будет приводить к тому, что напряжение на нагрузке будет падать. Это падение будет зафиксированно на выводе FB и приведет к тому, что частота пеерключения будет линейно уменьшаться, обеспечивая постоянный выходной ток.
 

Диод D7 (диод Шоттки, выбранный для увеличения КПД) выпрямляет напряжение с вторичной обмотки, а С7 его фильтрует. С7 соответствует классу LowESR, что позволяет использовать его без LC фильтра без снижения качества выходного напряжения. Резистор R8 и емкость С6 снижают высокочастотные ЭМИ.
 

Ключевые точки дизайна:

• корпус микросхемы обеспечивают достаточно большой безопасный зазор между высоковольтными выводами, что увеличивает работоспособность схемы во влажных и запыленных помещениях.
• Расположите С4 как можно ближе к выводу BYPASS
• Резисторы R5 и R6 выбраны 1%

Характеристики работы драйвера

Рис.2 Уровень КПД при полной нагрузке.

Рис.3 Уровень наведенных ЭМИ 230 VAC, уровни EN55015B

Характеристики трансформатора

Перевод: Бандура Г.