l LM3445的主要特點
    LM3445與先前的同類離線式AC／DC降壓恒流LED驅動器IC比較，其主要特點是在芯片上設計了TRIAC調光譯碼器電路，能傳感AC線路TRIAC調光波形，并將其轉換成控制LED電流的調光信號，幾乎能在從0％到100％的調光范圍內實現無閃爍LED亮度調控。LM3445的其它特征主要有：
    (1)AC輸入電壓范圍為80～270V，適用于國際通用AC線路；
    (2)能夠控制大于1A的LED電流；
    (3)適合配置無源(被動式)功率因數校正(PFC)電路，滿足能源之星固態(tài)照明(SSL)商業(yè)應用要求；
    (4)支持主／從控制功能的多芯片解決方案，使用一個TRIAC調光器和一個主LM3445，便能控制多個基于LM3445的從屬降壓變換器驅動的多串LED；
    (5)提供VCC欠鎖定、門限是165℃的熱關閉保護和電流限制；
    (6)固定關斷時間可編程，開關頻率可調節(jié)；
    (7)采用10引腳MSOP封裝，結溫范圍為一40℃～+125℃。

2 基于LM3445的TRIAC調光離線LED驅動電路
    1)基本電路
    LM3445的內部結構及由其組成的TRIAC調光離線式LED驅動電路如圖l所示。這種AC—DC恒流LED驅動電路主要含有五個部分，即TRIAC調光器、橋式整流器BR1、整流線路電壓檢測及調光譯碼器電路、無源功率因數校正(PFC)電路和降壓(buck)式DC／DC變換器電路，整個系統的核心是LM3445。
    2)電路工作原理
    (1)TRIAC調光器
    在圖1中，串聯在橋式整流器BR1輸入端的TRIAC調光器采用傳統基于相位控制的電路，如圖2所示。R1、R2和C1值決定C1上電壓達到雙向觸發(fā)二極管(DIAC)觸發(fā)電壓(約32V)之前的延遲時間。對于負載是白熾燈時，R1值減小，TRIAC的導通延遲縮短，導通角增加，燈亮度則增強；反之，若R1值增加，TRIAC導通角將減小，燈光則變暗。

    在圖1中，TRIAC調光器被串接在AC線路輸入端，通過LM3445的調光譯碼器電路，可以控制LED串的電流，實現亮度調控。
    (2)TRIAC調光譯碼電路
    TRIAC調光譯碼電路由整流線路電壓感測電路、TRIAC導通角檢測電路和調光譯碼器電路三部分組成(見圖1)。

①線路電壓感測
    位于橋式整流器之后的R1、15V的齊納二極管VD1和VT1組成一個串聯通路整流器，將整流的線路電壓轉換為一個適當的電平被IC(LM3445)的引腳BLDR感測。由于VT1源極未連接電容器，當線路電壓降至15V以下時，允許IC引腳BLDR上的電壓隨整流電壓升高和降低。R5的作用有兩個：一是用作泄放IC引腳BLDR節(jié)點寄生電容的電荷；二是在小電流輸出上操作時，為調光器提供所需要的保持電流。
    二極管(肖特基型)VD2和電容C5的作用是，當IC引腳BLDR上的電壓變低時，維持IC引腳VCC上的電壓，使IC能夠正常操作。
    ②角度檢測和調光譯碼器
    TRIAC導通角檢測電路利用一個門限為7．2V的比較器監(jiān)視IC引腳BLDR來確定TRIAC是導通或者關斷。比較器輸出經4μs的延遲線控制一個泄放電路并驅動一個緩沖器。緩沖器輸出(引腳ASNS)擺幅被限制在0～4V，經R1和C3組成的低通濾波器濾波，通過IC引腳FLTRl輸入到斜坡比較器(反相端)，與斜坡產生器產生的5．88kHz、l～3V的鋸齒波相比較，斜坡比較器輸出驅動引腳DIM和一個N溝道MOSFET。MOSFET漏極上的信號經內部370kΩ和IC引腳FLTR2上的電容C4組成的(第二個)低通濾波器濾波，輸至內部PWM比較器。調光譯碼器輸出一個幅度從0～750mV變化的DC電壓，相應的調光器占空比是從25％到75%變化，TRIAC導通角范圍從45℃到135℃，從而直接控制LED的峰值電流，獲得幾乎從0％到100%的調光范圍。
    (3)無源PFC電路
    電容C7和C9以及二極管VD4、VD8、VD9組成部分濾波填谷式無源(即被動式)PFC電路。用其替代一個傳統大容量濾波電容器，可以改善線路功率因數。電容C10(10nF)在C7和C9充電時，可以衰減電壓紋波。無源PFC電路輸出電壓Ubuck，作為降壓變換器的DC總線電壓。
    在沒有TRIAC調光器接入的情況下，當AC線路電壓高于其峰值的1／2時，VD3和VD8導通，VD4和VD9截止，電容C7和C9以串聯方式被充電，并且電流會流入負載。當AC線路電壓低于其峰值的l／2時，VD3和VD8反向偏置，而VD4和VD9正向偏置，C7和C9以并聯方式放電，電流流入負載。圖3所示為不帶TRIAC調光器時AC線路電壓UAC、整流電壓UBR1和PFC電路輸出電壓Ubuck波形。由圖3可知，雖然Ubuck波形很不平滑，但在AC線路半周期內的電流導通角達120°(即從30°到150°)，線路功率因數達0．9以上。而只用單個大容量電容濾波雖然能獲得比較平滑的DC電壓，但電流流動角僅約60°(即從60°到120°)，線路功率因數不超過0．6。

    加入TRIAC調光器時的相關電壓波形如圖4所示，其中θ為TRIAC的導通角。
    (4)DC—DC降壓變換器
    控制器LM3445、功率MOSFET(VT2)、電感器L2、二極管VD10、電阻R3和電容C12等，組成開關型DC—DC降壓變換器，用來驅動LED串。
    當LM3445引腳GATE上的PWM信號驅動VT2導通時，通過L2和LED串的電流線性增加，并被R3感測。當R3上的電壓等于在IC引腳FLTR2上的參考電壓時，VT2則關斷，L2釋放儲能，VD10導通，電流通過LED串和L2，并從其峰值線性減小。C12用作消除大部分電感L2的紋波電流，R4、C11和VT3為設置固定關斷時間提供一個線性電流斜坡信號。

3 主要參數與元件值的計算
    LM3445可以在80～270VAC的通用AC線路上工作，現設輸入電壓范圍是90～135VAC，開關頻率fsw=250kHz，變換器效率η≥80％，LED正向壓降UF=3．6V，通過LED串的平均電流ILED=400mA，串聯LED的數量n=7，LED串的總電壓降則為ULED=nUF=7×3．6V=25．2V。因篇幅所限，在此我們僅重點介紹無源PFC電路和降壓變換器中主要元件的選擇。
    1)填谷式無源PFC電路元件的選擇
    在沒有TRIAC調光時，填谷式電路電壓Ubuck波形如圖5所示。對于60Hz的線路頻率，半周期時間是8．33ms。AC電壓在30°和150°上的值為峰值的1／2，保持時間tx為半周期的1／3，即8．33ms×(1／3)=2．78ms。在90VAC的低線路電壓上，Ubuck最小值為
    C7和C9的總電容量C可根據公式i=C(dU／dt)來計算。在電容中的電流為

    設在低線路電壓和滿載時的Ubuck降落dU=15V，由于dt=2．78ms，因此C7和C9并聯電容值為C=i·dt／dU=157．5mA×2．78ms／15V=29μF可以選擇C7=C9=22μF。
    由于Ubuck的最大值為

投訴建議