电子机械论文离线式PFM可调光LED恒流驱动器XL5003.PDF

中国月期刊咨询网 电子机械论文离线式PFM可调光LED恒流驱动器XL5003 摘要：XL5003是一种离线式高压高效可调光恒流LED驱动器单片IC，基于XL5003的85～265V通用AC线路输入的LED 驱动电源，可以驱动3～7颗串联的1WLED，效率可达80%，并提供软启动、LED开路/短路保护及电流限制和热关闭 等功能。 关键词：XL5003,LED驱动器,PFM,可调光,高压高效,保护 XL5003是一种高压600V、0.5A开关电流降压式PFMLED恒流驱动器单片IC。基于XL5003的国际通用AC线路输入的LED 恒流驱动电源，支持线性和PWM调光及无电解电容器解决方案，提供软启动、LED开路与短路保护及热关闭保护， 始于用作驱动3～7颗串联在一起的1WLED。 1XL5003的结构和引脚功能 XL5003采用8引脚SOIC封装，引脚配置如图1所示。 XL5003芯片集成了软启动电路、0.2V的参考电压、VDD欠压锁定（UVLO）、误差放大器（EA）、比较器（COMP） 、脉冲频率调制（PFM）、过电流保护（OCP）比较器、锁存与栅极驱动器、600V的DMOS及热关闭电路等，功能框 图如2所示。 XL5003的各个引脚功能见表1。 2XL5003的功能特点与电气特性 2.1功能特点 XL5003是一种600V、0.5A开关电流降压型PFMLED恒流驱动器单片IC，适合构建85～265V交流线路输入的AC/DC开关 稳压器，用来驱动由3～7个1W的LED组成的LED串，来替代E27、GU10、GU5.3和B22灯座的白炽灯或卤素灯。 XL5003支持线性和PWM调光，同时支持无电解电容器解决方案，具有欠压锁定、电流限制和热关闭功能，并内置软 启动电路，对LED开路和短路提供保护。 2.2主要电气特性 XL5003的主要电特性参数见表2。 3典型应用电路 3.1不带或带电解电容器的应用电路 采用XL5003不带或带电解电容器的3～7WLED驱动器电器如图3所示。 在图3中桥式整流器BD1输出端，连接小电容CinA和CinB或一个3.3μF的电解电容。DC总线电压直接加至IC的VIN引 脚，同时通过2MΩ的电阻R1加至IC的VDD引脚。超快速恢复二极管DD和电容C1组成IC的自举电源。在IC内部的MO SFET导通期间，电流从IC引脚SW流出，经感测电阻RCS、电感器L1通过LED，同时对输出电容Cout充电；在IC内MO SFET关断期间，Cout放电，放电电流通过LED。通过LED的电流ILED由电阻RCS设定，其数值为：ILED≈0.22V/RCS 。当选择RCS=0.68Ω时，ILED≈324mA。RCS不仅为LED提供恒流、而且还提供LED短路保护。 当不使用电解电容并且选择CinA=CinB=0.47μF时，在VAC=110V和VAC=200V下的输入功率Pin、功率因数PF、输出 电压Vout、输出电流Iout、开关频率fsw和效率η，见表3。 如果用3.3μF的铝电解电容器取代CinA和CinB，测试数据见表4。 采用3.3μF的铝电解电容器Cin后，线路功率因数PF略有降低，其他参数指标变化并不明显。由于铝电解电容器的使 用寿命远低于LED的寿命，成为目前LED灯具出现早期失效的重要原因，因此建议低功率LED驱动器尽可能不选用电 中国月期刊咨询网 解电容器作为全桥整流输出的滤波元件。 3.2带无源PFC和线性调光的应用电路 采用XL5003并带无源PFC和线性调光的3～7WLED驱动器电路如图4所示。图中，电容CinA和CinB及二极管D1A、D1B 、D1C组成无源填谷式（ValleyFill）功率因数校正（PFC）电路，稳压二极管DZ1和电阻R2对LED开路提供保护，可 调电阻RW用于LED的线性调光。 在采用传统桥式整流电解电容滤波电路时，由于只有在AC输入瞬间电压幅度高于电解电容上的电压时，整流二极管 才会因正向偏置而导通，整流二极管的实际导通角仅约60°，即在AC电压的正半周，二极管在60°和120°之间导通 ，在AC电压的负半周，二极管在240°与300°之间导通，致使AC输入电流呈高幅度的尖峰脉冲，谐振含量很高，线 路功率因数仅为0.5～