【導(dǎo)讀】消費電子市場需要功耗低、尺寸小且成本超低的電源/驅(qū)動，另外，由于對電能質(zhì)量要求不斷提高，在這些設(shè)備上使用功率因數(shù)校正(PFC)電路幾乎是必須的。而反激因為簡單而成為對這些應(yīng)用最具吸引力的拓撲。本文就介紹一款帶PFC的初級端調(diào)節(jié)反激式LED驅(qū)動設(shè)計。
消費電子市場（特別是LED驅(qū)動市場）最近幾年發(fā)展迅速。這些市場需要功耗低、尺寸小且成本超低的電源/驅(qū)動。另外，由于對電能質(zhì)量要求不斷提高，在這些設(shè)備上使用功率因數(shù)校正(PFC)電路幾乎是必須的。今天，在多種不同電路中，反激因為簡單而成為對這些應(yīng)用最具吸引力的拓撲。它使用一個開關(guān)提供絕緣、啟動以及各種其他保護。在非連續(xù)導(dǎo)通模式下工作時，通過簡單的恒定導(dǎo)通時間控制，可使功率因數(shù)為1。
傳統(tǒng)上，用于LED的恒流LED驅(qū)動使用隔離反激式轉(zhuǎn)換器實施，該轉(zhuǎn)換器具有輸出電流調(diào)節(jié)電路，如圖1所示。實際LED電流使用感測電阻測量，然后與與參考電壓進行比較，生成誤差電壓。誤差電壓通過光電耦合器傳輸?shù)匠跫壎耍⒂糜诳刂瞥跫壎碎_關(guān)器件的占空比。雖然這可以實現(xiàn)卓越的LED電流調(diào)節(jié)，但輸出調(diào)節(jié)電路要求使用光電耦合器、基準電壓以及感測電阻，從而增加系統(tǒng)成本并降低整體效率。
圖1：傳統(tǒng)次級端調(diào)節(jié)LED驅(qū)動
初級端調(diào)節(jié)(PSR)可以成為最小化LED驅(qū)動成本的最佳解決方案。此技術(shù)僅使用驅(qū)動器初級端的信息便可精確控制次級端的LED電流。它不僅消除了輸出電流感測損耗，還減少了所有次級反饋電路。這有利于獲得更高效率的離線LED驅(qū)動設(shè)計，且無需巨大成本。此技術(shù)無需次級反饋電路便可調(diào)節(jié)LED驅(qū)動器輸出電壓，可做開路過壓保護，確保驅(qū)動器具有更佳的可靠性。
圖2：初級端調(diào)節(jié)LED驅(qū)動及其典型波形
圖2顯示的是初級端調(diào)節(jié)反激式轉(zhuǎn)換器的簡化電路圖及其典型工作波形。初級端調(diào)節(jié)的關(guān)鍵在于獲得輸出電壓和電流信息，且無需直接感測。
在二極管導(dǎo)通時間期間，輸出電壓與二極管正向壓降之和反射到輔助繞組為(VO+VF)*Na/Ns。通過在二極管導(dǎo)通時間結(jié)束時對繞組電壓進行采樣，可以獲得輸出電壓信息。輸出電流(Io)可使用MOSFET的峰值漏極電流(Ipk)以及電感電流的放電時間(tDIS)來估算，因為在穩(wěn)態(tài)下，輸出電流(Io)與二極管電流(ID)的平均值相同。輸出電流估算通過峰值檢測電路來確定漏極電流的峰值，并利用電感放電時間和開關(guān)周期(ts)來計算輸出電流。將此輸出信息與內(nèi)部精確參考電壓進行比較，產(chǎn)生誤差電壓(VCOMI)，它可以確定MOSFET的占空比。使用Fairchild的創(chuàng)新TRUECURRENT技術(shù)，可精確控制恒定輸出電流。
利用探測到的輸出電壓和電流信息，可通過傳統(tǒng)的反饋補償方法完成控制。對于初級端調(diào)節(jié)，通常優(yōu)先使用非連續(xù)導(dǎo)通模式(DCM)操作。它具有更佳的輸出調(diào)節(jié)以及單位輸入功率因數(shù)(PF)。
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