СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №8/2014

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 36 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2014 LED+ LED+ LED– LED– 6 1 2 3 8 8 6 3 2 1 5 4 7 1 2 3 5 6 D1 Sec+ 11 12 10 1,5 Q1 5 7 4CS GATE MCA1505 ZCD VCC Vcc Out Gnd TSM1051 Vctrl Vsense Ictrl MULT COMP FB GND 1 2 3 L E N Рис. 10. Импульсный изолированный светодиодный драйвер с активным корректором мощности на базе ИС MCA1505 цоколя поликарбонатной лампы формата Е27, Е14 или в торцевую часть лампы формата Т8; ● широкий диапазон входных пере- менных напряжений 90…260 В; ● широкий диапазон выходных токов – от десятков до сотен миллиампер; ● возможность управления яркостью при наличии соответствующих входов; ● высокий коэффициент мощности (0,95…0,96) при наличии активного корректора коэффициента мощно- сти в составе ИС. Основным недостатком таких драй- веров является генерация высокоча- стотных помех при работе. Для их снижения необходимо устанавливать индуктивные и ёмкостные фильтры на входе. Г АЛЬВАНИЧЕСКИ ИЗОЛИРОВАННЫЕ СВЕТОДИОДНЫЕ ДРАЙВЕРЫ Обратноходовой преобразователь Для достижения более высокого уровня электрической безопасности осветительных устройств применя- ются изолированные светодиодные драйверы. Такой драйвер может быть построен на ИС типа MCA1505/1501 [4] или AP3766 компании BCD. Микросхе- мы данного типа используются в сете- вых светодиодных источниках све- та низкой и средней мощности. Они разработаны для управления обратно- ходовыми понижающими или повы- шающими преобразователями, рабо- тающими в режиме критической про- водимости (Critical Conduction Mode). В этом режиме схема находится в авто- колебательном режиме, включение которого обеспечивается детектором нулевой энергии трансформатора (вывод ZСD), а выключение – компа- ратором (вывод CS), чувствительным к току. Микросхемы содержат усили- тель ошибки обратной связи, источник опорного напряжения, таймер переза- пуска, цепь защиты от перенапряжения и активный корректор коэффициен- та мощности. Светодиодный драйвер на базе ИС МСА1505/1501 представляет собой обратноходовой преобразователь на- пряжения с активным корректором коэффициента мощности и цепью обратной связи через оптоэлектрон- ную пару (см. рис. 10). Принцип рабо- ты изолированного преобразовате- ля отличается тем, что во время фазы разряда накопленная в индуктивно- сти энергия передаётся во вторичную цепь, где после выпрямления и сглажи- вания питает светодиоды. Использова- ние обратной связи по току позволяет достичь очень точной его стабилиза- ции (в пределах 1%), а обратная связь по напряжению позволяет реализовать защиту от обрыва в цепи светодиодов. Основные достоинства импульсных изолированных светодиодных драй- веров: ● широкий диапазон входных пере- менных напряжений 90…260 В; ● широкий диапазон выходных токов – от десятков до сотен миллиампер; ● точнаястабилизациятока±(0,25…0,5%); ● высокий коэффициент мощности 0,96…0,99. Основные недостатки: ● более высокая стоимость по срав- нению с неизолированными драй- верами; ● большие габариты платы драйвера, не позволяющие использовать её в лампах с цоколем Е27 и Е14 (драй- веры можно поместить под светоди- одной платой в некоторых моделях ламп T8 и внутри светильников под платой со светодиодами); ● КПД составляет 80…86%, что ниже, чем у неизолированных драйверов. Полумостовой резонансный преобразователь Получение больших мощностей в светодиодных драйверах с обратно- ходовыми преобразователями огра- ничивается резким увеличением раз- меров пассивных компонентов, таких как трансформаторы и фильтры. Пере- ход на более высокие частоты комму- тации позволяет уменьшить габариты трансформаторов и фильтров, но вме- сте с ростом частоты возрастают и ком- мутационные потери. Для уменьшения потерь на пере- ключение и для обеспечения работы преобразователя на высокой частоте были разработаны резонансные мето- ды переключения. Коммутационные транзисторы в таком преобразовате- ле открываются и закрываются, ког- да напряжение на них равно нулю, то есть реализуется так называемое мягкое переключение. Это значительно сни- жает высокочастотные помехи и ком- мутационные потери. Резонансные полумостовые преоб- разователи применяются в основном для питания светодиодных систем большой мощности (более 100 Вт). Примерами ИС для таких преобразо- вателей являются микросхемы серии HiperLCS фирмы Power Integration [6], © СТА-ПРЕСС