本應用筆記介紹了用于 LED 燈的 CS1615 和 CS1616 單級可調(diào)光離線 AC/DC 控制器的設(shè)計指南注意事項。它還介紹了單級電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的設(shè)計過程、其工作參數(shù)、設(shè)計步驟以及設(shè)計完成情況。

CS1615/16 概述

CS1615 和 CS1616 是高性能單級可調(diào)光離線 AC/DC 控制器。CS1615/16 是一種經(jīng)濟高效的解決方案，可為可調(diào)光 LED 應用提供無與倫比的單燈和并聯(lián)燈調(diào)光器兼容性性能。CS1615 專為 120 Vac 線電壓應用而設(shè)計，CS1616 專為 230 Vac 線電壓應用而設(shè)計。

設(shè)計過程

單級電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的設(shè)計過程可分為六個電路塊（圖 1）。交流線路電壓經(jīng)過整流后，通過一個電磁干擾 （EMI） 濾波器來抑制電路在電源線上產(chǎn)生的傳導干擾。然后通過雙模式反激/降壓-升壓轉(zhuǎn)換器將 EMI 的輸出轉(zhuǎn)換為所需的 DC 輸出。電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)包括柵極偏置、穩(wěn)態(tài)電源和有源鉗位支持電路。

CS1615/16 設(shè)計框圖

CS1616/16 可分別使用反激變壓器或降壓-升壓電感器配置為隔離或非隔離拓撲。圖 1 說明了雙模式反激拓撲。CS1615/16 使用初級側(cè)控制來調(diào)節(jié)輸出電流，從而無需光耦合器反饋。

CS1615/16 控制雙模式反激/降壓-升壓以滿足調(diào)光器模式下的調(diào)光器保持電流要求，并在無調(diào)光器模式下提供功率因數(shù)校正。圖 2 說明了雙模降壓-升壓拓撲。CS1615/16 通過控制峰值電流來調(diào)節(jié)輸出電流，以確保每半個線周期實現(xiàn)目標輸出功率充電。雙模式確保最小平均輸入電流在調(diào)光器后面時大于所需的調(diào)光器保持電流，并在不在調(diào)光器后面時對線路電流進行整形以提供功率因數(shù)校正。

雙模降壓升壓使用匝數(shù)比為 1 的變壓器進行仿真。變壓器/電感器的退磁時間由 FBAUX 引腳使用輔助繞組檢測，并用作控制回路的輸入。

升降壓模型

反激式設(shè)計

圖 3 是初級和次級繞組電流和開關(guān)周期的復合時序圖。反激式設(shè)計取決于了解流經(jīng)功率 FET Q4 的峰值電流 I_PK。

T1、T2、T3、TT時序圖

恒流I_IN（CC）由全亮電源所需的TRIAC保持電流I_hold或調(diào)光器電流I_fb中的較大者決定。大多數(shù)調(diào)光器可以提供 180?C 的傳導，但有些調(diào)光器在 45?C 之前不會開始傳導。

除初級電感 L_P 外，反激式設(shè)計滿足調(diào)光模式要求，初級電感 L_P 用于設(shè)置 PFC 模式下的所需頻率。PFC 模式頻率分布在產(chǎn)生最高 EMI 能量的線路峰值電壓處具有局部最小值。頻率峰值對稱地位于相角點 25?C 和 155?C 處，并在 AC 線路過零附近下降到絕對最小值。通過將 PFC 模式中的頻率設(shè)置為低于 75 kHz 的線路電壓峰值，可以獲得最佳 EMI 性能。

編輯：hfy