基于iW3610芯片的反激式可調光LED驅動電源設計

普通照明用LED驅動電源一般采用基于PWM控制器的反激式變換器電路拓撲。這種解決方案結構簡單，但一般不能利用傳統白熾燈用三端雙向晶閘管（TRIAC）調光器調光，這是因為白熾燈是一種純電阻性負載，而AC／DC電源系統與白熾燈的情況完全不同。

　　用iW3610型AC/DC數字電源控制器構建反激式LED驅動器，可以與所有類型的調光器兼容操作，調光范圍達2％～10％，并且無閃爍現象發生，在無調光器時的功率因數達0.9，系數效率達85％。

　　iW3610的結構與特點

　　iW3610采用8引腳SOIC封裝，引腳配置如圖1所示。
　　

iW3610芯片集成了啟動和輸入電壓檢測電路、反饋信號調節電路、A／D轉換器、D／A轉換器、調光器檢測與相位測量電路、恒流控制電路、過電流保護比較器、峰值電流限制比較器、斬波（chopping）電路MOSFFT柵極驅動器以上主電源中MOSFET柵極驅動器等，如圖2所示。
　

iW3610各個引腳功能如下所述。

　　引腳1（OUTPUT（TR））：斬波電路MOSFFT開關柵極驅動輸出。

　　引腳2（VSENSE）：變壓器輔助繞組感測信號輸入，用于次級邊電壓反饋以對輸出進行調節。

　　引腳3（VIN）：整流輸出電壓檢測信號輸入，用于調光器相位檢測、輸入欠電壓／過電壓保護，在啟動期間為芯片提供電源電流。

　　引腳4（VT）：外部關閉控制端。如果關閉控制不用，應當連接一個電阻接地。

　　引腳5（GND）：地引腳。

　　引腳6（TSENSE）：初級電流感測輸入，用于逐周期峰值電流控制。

　　引腳7（OUTPUT）：反激式變換器MOSFET開關柵極驅動輸出。

　　引腳8（VCC）：控制器電源，啟動閥值是12V，欠電壓關閉門限電平為7.5V。

　　iW3610采用數字控制技術，具有包括：斬波電路，其作用是提高功率因數，為調光器提供動態阻抗；隔離反激式電路拓撲，提供低成本解決方案，允許利用傳統白熾燈調光器對LED進行調光。iW3610能夠對墻上調光器類型進仃檢測和對相位進行測量。iW3610在谷值模式開關，在無調光器時的效率可達85％。iW3610采用初級側反饋恒流控制技術，獲得容差±5％的LED電流調節。

　　基于iW3610的可調光LED驅動電源

　　采用iW3610的可調光LED驅動電源電路如圖3所示。適當選擇電路中元件，輸出功率可達45W。

　　1 電路組成

　　一是輸入EMI濾波器。L1、L2和C1組成EMI濾波器電路，R1和R2用來阻尼LC諧振振蕩。

　　二是橋式鎮流器。BR1為全橋橋式整流器。

　　三是斬波電路。VD1～VD3、C2和C4、L3、VT2、R6和R7組成斬波電路，用作為調光器提供動態阻抗。

　　四是反激式變換器。U1、VT1、變換器T1等構成反激式轉換器。T1初級繞組上的R8、C5和VD4，組成RCD型初級鉗位電容。T1次級側上的VD6和C7組成輸出整流濾波電路，R14為預負載，T1輔助（或偏置）繞組、VD5和C6組成U1引腳VCC上的偏置電源。輔助繞組同時提供輸出反饋，消除了次級側上的感測與光電耦合反饋電路。

　　調光器串接在AC線路輸入相線L上。U1能夠檢測調光器類型（如前沿調光器、后沿調光器等），并檢測調光器相位。當U1檢測到調光器不存在時，電路照樣可以操作，而且具有高功率因數。

　　2 電路工作原理

　?。?） 電路啟動

　　接通AC電源后，整流后的DC高壓經電阻R3、R4和U1內部連接在引腳VIN和引腳VCC之間的二級管對電容C6充電。只要U1引腳VCC上的電壓超過12V的閥值，U1中的控制邏輯使能，U1進入正常操作模式。在開始時的前3個AC半周期期間，U1引腳OUTPUT（TR）保持高電平，VT2導通。在調光器類型和AC線路周期被檢測后，恒流電路使能，輸出電壓開始上升。當輸出電壓高于LED串上的總正向電壓時，U1開始在恒流模式操作。

　　在U1啟動后，U1引腳VCC則由偏置電源供電。

　?。?） 調光器檢測與相位測量

　　調光器檢測與調光器相位測量通過電阻R3、R4和U1引腳VIN內部電路來實現。

　　調光器檢測分兩步：第一步是確定調光器是否存存：第二步是在檢測到調光器存在的情況下確定調光器的類型（是前沿調光器還是后沿調光器）。調光器檢測發生在系統啟動后的第三個周期。當U1引腳③上的電壓VIN