LED驱动电源技术之采用单极PFC的Buck电路

随着科学技术的发展，对LED应用提出高PF以及适应全电压范围都能可靠工作的要求， 并且需求的产品要体积小，因此之前的填谷式的PFC电路也需要增加两个高压电容因体积的限制不太适合应用。下面就以通嘉科技的LD7832做为典型介绍。

1. LD7832介绍

LD7832是一款应用在Buck电路中采用TM模式控制的高PF值LED驱动控制芯片，应用外围元件少最大限度的减少了PCB尺寸， 保护功能齐全， 满足各项功能测试和可靠性应用测试的要求， 设计调试相当简单， 最大限度的满足客户要求快速设计上线量产并满足法规的需求，适合在30W以下球泡灯， T管等产品应用， 为了适应不同需要， LD7832有外置MOS和内置MOS(2A)不同的版本供选择。

2. 特点 内置600V高压启动电路

高PFC功能控制器

高效过渡模式控制

低成本设计应用外围零件最少

电流调整精度高

宽范围 UVLO (17V开， 8V 关)

Vcc 过电压保护功能

ZCD欠压保护功能

Cs短路保护功能

环路开路保护功能

IC内部OTP保护功能(针对集成MOS IC)

250mA/-500mA驱动能力

3. 工作原理

LD7832是采用电压模式控制在边界条件下工作的固定开通时间的PFC控制器， 利用IC的Comp电压和IC内部的Ramp信号做比较来决定MOS的开通时间。工作原理波形如下图1.

 

 

图1

在半个输入电压周期内， 控制TON固定， 则电感电流峰值跟随输入电压峰值， 且相位相同， 实现高功率因素PF, 有如下等式：

LT)t(V)t(IONIN)peak(L= (1)

4. 典型应用线路：

 

 

图2

5. 关键零件参数设计

5.1 Buck电感设计

先确定最大占空比， 再由输出LED电压， 电流算出Buck电感量：

D= VLED/VINDC (2)

L=【(1-D)*VLED】/(2*FSW*ILED) (3)

5.2 Iled 电流设定：

LD7832内置的定电流电压准位为0.2V, 由此：

ILED=0.2/Rs (4)

5.3 Zcd 参数设计：

 

 

图3

LD7832 ZCD的内部电压钳位在0.3--5V,IC通过检测ZCD pin电压来控制Gate on/off并且确保IC工作在TM模式，同时此Pin还具有OVP保护功能，如果IZCD>200uA,ZCD OVP功能启动，加上Rz2的目的是为了减少高电压输入时对ZCD pin的干扰，误触发ZCD 的OVP.建议的Rzcd(RZ1)电阻取值如下式，Rzcd阻值建议至少大于100k:

1.3*uA2005V)(VR)(ZCDOUTZCD(Rz1)_OVP?> (5)---如果没有Rz2

1.3*}uA200{5/Rz25V)(VR)(ZCDOUTZCD(Rz1)_OVP+?> (6)-----如果加上Rz2

5.4 Vcc设计

参考图8, Zenor取值根据VOUT电压设计， 一般Vcc取值设定在16V左右， Zenor=Vout-Vcc, Vcc电容设定在10-22μF.

5.5 Comp 参数选择

建议的Comp 电容取值范围在0.22-1μF左右。

5.6 应用实例(输出24V300mA)：

5.6.1实际的应用线路图

 

 

图4

5.6.2 实际测试输出电流精度和效率

 

 

 

 

测试条件：

Input:AC90/110/220/264(60HZ)

Output:CV mode: 20.4-27.6V

电流精度 (%)：

5.6.3 PF和THD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

以上就是单极PFC的Buck电路的设计部分，需要设计者们的专业知识储备雄厚。