本文将向您介绍一款使用了 TI 离线一次侧传感控制器 TPS92310 的低功耗 LED 照明驱动器解决方案。由于使用了恒定的导通时间反激拓扑以及一次侧传感控制,该解决方案可以实现高效率以及良好的线压和负载调节功能。就 GU10 替代 LED 灯泡而言,参考设计 PMP4325 具有合适的小外形尺寸(30mm×18mm×10mm),其可支持常见的 AC 线路输入以及 3 或 4 个 LED 串联输出,恒定输出电流为 350mA。实验显示,就LED 照明而言,该解决方案具有良好的线压和负载调节功能、高效率以及整体LED照明保护功能。
1、理论操作
1.1 TPS92310 控制器
对于额定功率较低的 LED 照明来说,单级反激结构是一款颇具吸引力的拓扑结构。单级反激结构之所以能够广泛用于 LED 照明,其原因如下:
电隔离减少了总体物料清单成本 (BOM)
使用特殊控制架构(例如:恒定导通时间控制等)的高功率因数
相比其他双级拓扑结构,外形尺寸更小
尽管单级反激结构用于 LED 照明时拥有诸多优点,但仍然有一些问题需要解决。这些问题包括:
高功率因数
稳定的线压和负载调节,实现一次侧回授 (PSR)
LED 开路或者短路保护
TI TPS92310 控制器是一种单级一次侧传感 AC/DC 控制器,用于驱动高亮度 LED 的恒定电流。它工作在零电流检测转换模式 (TM) 下。线压半周期内,“导通时间”(TON) 几乎恒定不变。因此,它本身便具有功率因数校正 (PFC),因为主绕组的峰值电流,随输入线压曲线变化而变化。对 TON 进行调节,以便将 LED 电流调节至预设水平,而该水平由一个外部检测电阻器设置。TON 同时也用于反激、升压以及降升压转换器的控制设计。这种转换器工作在转换模式下,使用固定不变的导通时间控制来达到高功率因数。另外,TON 还可用于对工作在转换模式的降压转换器进行控制,其通用 LED 驱动器使用峰值电流控制。
一次侧检测不要求使用光耦合器和二次侧电路,因此组件数目更少,PCB 解决方案也更紧凑。另外,这种控制器还拥有逐周期电流限制、输出短路保护、输出过压保护 (OVP) 或者开路 LED 保护、短路 LED 保护以及热关机保护等功能,而所有这些功能都为 LED 照明提供了保护措施。
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