PT4201離線式LED射燈設計解析

LED照明以其高節能、長壽命、利環保的特點成為大家廣為關注的焦點。國內許多地方已經有應用于功能性照明領域的成功案例。我國半導體照明應用技術漸漸走在了世界的前列，隨著國家和地方政府的政策鼓勵，許多地方在室外照明如：路燈、景觀照明等；室內照明如：地鐵、地下車庫、博物館；特殊場合照明：如低溫照明、礦燈照明、汽車燈等方面被應用廣泛。一些傳統照明企業開始投資轉型LED燈具。LED室內照明和應用技術上正在突飛猛進。室內照明無疑是個巨大的市場，市場前景毋庸置疑。相信在2010年會在家居照明中占據較大的市場份額。
　　室內照明最普遍的燈具就是E27、GU10、PAR30、PAR38等AC220V高壓直接輸入的LED射燈。E27、Gu10 LED射燈需要AC直接變換成DC的LED恒流源，才能驅動高亮度LED光源發光。目前還不能提供單個SoC的集成電路產品，大多數是采用原邊或副邊反饋的開關電源方案。但是原邊反饋的方案存在輸出電流精度不高的問題，一般都在+-5%左右。而采用副邊反饋的反激式恒流驅動方案，輸出電流精度可達+-2%.
　　可用于副邊反饋的反激式恒流驅動方案的驅動IC很多，本文將詳細介紹基于PT4201控制芯片的離線式LED射燈設計技術。
　　1W-30W離線式高亮度LED驅動控制器PT4201
　　PT4201是一款工作于電流模式、可驅動1W至30W照明或射燈的高亮度LED驅動控制器，適用于1W至30W的各種LED照明和射燈應用，包括E27、PAR30、PAR38等?；赑T4201的隔離式光耦反饋的高亮度LED驅動系統具有恒流精度高、外圍電路簡單、無閃爍和EMI輻射低的顯著優點。在正常工作狀態下控制器的振蕩頻率可以通過外部電阻精確設定。同時，PT4201的前側消隱電路幫助克服外部功率器件開啟瞬間的電壓毛刺，能有效避免控制器的誤動作造成的LED燈閃爍。內部集成的電流斜率補償功能提高了系統穩定性。
　　PT4201提供完善的保護功能以提高LED照明系統的可靠性，包括逐周期過流保護（OCP）、VDD過壓保護（OVP）以及VDD欠壓保護（UVLO）等。OUT輸出脈沖高電壓被嵌制在18V保護外部功率MOS.短路保護功能防止LED負載短路時損壞系統。
　　PT4201提供SOT-23-6封裝，引腳排列見圖1.
　　
　　圖1 PT4201引腳排列
　　PT4201基本功能描述
　　PT4201集成了多種增強功能，并以其極低的啟動和工作電流、多重保護功能為小功率LED照明驅動提供性能優良可靠的低成本解決方案。
　　啟動及UVLO：
　　PT4201通過一個連接到高壓線上的電阻Rstart對連接在Vdd腳上的電容Chold充電實現啟動。在上電之初，Chold電容上的電壓為0，PT4201處于關斷狀態，從Rstart上流下的電流對Chold進行充電從而使Vdd電壓升高，當Vdd腳電壓達到芯片啟動電壓VDD-ON之后PT4201開始工作，工作之后流進Vdd電流增加，由輔助繞組開始對芯片進行供電。