LED输入分压电流与过零采样设计经验笔记

随着LED照明技术成为了近两年来最为火爆的技术之一，很多人都选择转行从事LED照明驱动设计。在入门时期恐怕每一位设计者都想能够有精选的资料来进行辅助。针对大家的需求，小编特意为大家整理了在LED驱动设计中输入分压电流采样设计与过零采样设计的笔记，来帮助大家快速进步。

输入分压及电流采样设计

为简单起见，输入上分压电阻R3采用输出分压同样的电阻值，即1+1MΩ。

图1

如图1所示，根据6562手册，输入下分压电阻R4的适当阻值应该使乘法器输入电压处于一个最合适的值，即最高输入电压277VAC的峰值392V时，Vmult的最大值不得超过3.25V，可获得最大线性调节范围，由此得到：

R4=2000K*3.25/(392-3.25)=16.7K，

若取15K，反算R3=1820K，即Vmult=15/(1820+15)*392=3.20V，刚好在线性区内;

若取18K，反算R3=2200K，即Vmult=18/(2200+18)*392=3.18V，刚好在线性区内;

若取20K，反算R3=2410K，即Vmult=20/(2410+20)*392=3.22V，刚好在线性区内;

实际电路中，跟随电压采样从R3的1/2处引出，故R31=820K，R32=R33=2MΩ;

根据以上采用值：

在设计最低输入电压100VAC时，Vmult=15/(1820+15)*142=1.16V

在极端最低输入电压85VAC时，Vmult=15/(1820+15)*120=0.98V

图2

Rcs的确定

根据乘法器特性图，只要Vcs电压不大于1.1V，则全电压范围(0.98~3.2V)内均处于线性工作区以内。由此确定Rcs电阻值：

按设计最低输入电压计算，输入峰值电流=28.33/100*1.4142=401mA

临界模式Boost峰值电流为其2倍，再考虑10%断续系数，即Ics=401*2*1.1=882mA

有：Rcs=Vcs/Ics=1.1/0.882=1.25Ω，即为Rcs上限。

Rcs取值过高效率降低，也可能脱离乘法器的线性工作区，降低PF。Rcs取值过低效率提高，但缩小了乘法器的线性工作区间，即降低了乘法器的分辨率，也会降低PF。实际取值1Ω左右为宜。

过零采样设计

根据6562数据手册，ZCD过零采样电流2uA，有效电压2.1V，切换电压1.6V，灌拉电流2.5mA，据此设计过零采样电路：

在工频峰值时，全电压范围内，设计的电压跟随值：28V;

有效电压2.1V，为动作可靠，取50%富裕量，即3.15V，设ZCD采样电阻R5=68K，2uA电压降为0.068*2=0.136V，为得到3.15V引脚电压，采样端电压为3.15+0.136=3.286V;

因此：采样绕组最大匝比为28:3.286=8.52:1，若原边230匝，则付边至少230/8.52=26.99匝，取27匝。

电流应力校核

在最高电压277VAC时，峰值电压392V(负)，母线电压420V(正28V);

按匝比8.52计，即负40.9V和正2.92V;

最大拉电流Ilm=40.9/68=0.60mA，未超过了最大允许拉电流2.5mA。

最大灌电流Igm=420/9.583/68=0.644mA，未超过了最大允许灌电流2.5mA。

按2.5mA计，采样电阻最小值R5=420/8.52/2.5=19.7kΩ，取22KkΩ;

功率应力校核

按有效值时刻校核R5损耗，此时负电压为277/8.52=32.5V，其中：

正电压为(420-277)/8.52=16.8V，占空比为：(420-277):420=0.34，则R5上产生的最大功率消耗为：P=16.8*16.8/22*(1-0.34)+32.8*32.8/22*0.34=24.8mW

在最低电压时损耗更低，忽略不计。

重复以上2步骤，最后确定R6、R10取值。

最后需校核一下在设计最高输入电压264VAC时是否刚好是跟随电路的临界动作值。

需要注意的是，由于INV端为高阻端，D1的反向漏电流将影响该端电压设计值，实际应该根据Vo的情况适当调整R2电阻值与之匹配。

本文针对LED初学者，对LED输入分压及电流采样设计经验进行了总结。这些经验能够一定程度上简化阅读者的学习流程，为学习过程提供便利。在之后的文章当中小编还将继续为大家介绍相关的知识点，希望大家在阅读过本文之后能够有所收获。