गैर-पृथक स्टेप-डाउन एलईडी ड्राइवर बिजली की आपूर्ति

गैर-पृथक स्टेप-डाउन एलईडी ड्राइवर बिजली की आपूर्ति

एलईडी की ड्राइविंग विधि पारंपरिक हलोजन लैंप और फ्लोरोसेंट लैंप से अलग है। इसे निरंतर चालू ड्राइविंग बनाए रखने की आवश्यकता है, इसलिए विशेष ड्राइविंग शक्ति की आवश्यकता है। सामान्य प्रकाश व्यवस्था के रूप में, उनमें से अधिकांश उच्च-वोल्टेज मुख्य इनपुट और SELV (सुरक्षित अतिरिक्त-निम्न वोल्टेज) आउटपुट हैं, इसलिए वे ज्यादातर स्टेप-डाउन संरचना का उपयोग करते हैं। बक टोपोलॉजी में सरल संरचना, उच्च दक्षता और छोटे वर्तमान तरंग की विशेषताएं हैं। यह अक्सर प्रयोग किया जाता है। . PT4207 बक टोपोलॉजी पर आधारित एक एलईडी ड्राइवर चिप है।

PT4207 चिप संरचना विशेषताएँ:

PT4207 एक अभिनव वास्तुकला को अपनाता है, जो एसी इनपुट को ठीक करने के बाद 8V से 450V के DC वोल्टेज के तहत मज़बूती से काम कर सकता है। बिल्ट-इन 350mA/20V MOSFET 350mA LED आउटपुट करंट प्रदान कर सकता है। इसके अलावा, यह प्राप्त करने के लिए बाहरी एमओएसएफईटी स्विच ड्राइव पोर्ट से लैस है एलईडी आउटपुट वर्तमान 1 ए तक है और स्थिर रूप से काम करता है। सिस्टम दक्षता 96% तक पहुंच सकती है, और एलईडी वर्तमान सटीकता ± 5% (इनपुट वोल्टेज समायोजन दर और घटक अंतर सहित) तक पहुंच सकती है। मल्टी-फंक्शन डिमिंग डीआईएम पिन के माध्यम से, एलईडी करंट को प्रतिरोध या डीसी वोल्टेज का उपयोग करके रैखिक रूप से समायोजित किया जा सकता है, या पीडब्लूएम डिमिंग का चयन करने के लिए डिजिटल पल्स सिग्नल का उपयोग किया जा सकता है। इसके अलावा, चिप में सॉफ्ट-स्टार्ट, शॉर्ट लोड और ओवर-टेम्परेचर फंक्शन भी हैं। PT4207 की आंतरिक संरचना ब्लॉक आरेख चित्र 1 में दिखाया गया है।

चित्र 1PT4207 आंतरिक संरचना ब्लॉक आरेख

लगातार चालू कार्य सिद्धांत: PT4207 आउटपुट करंट को नियंत्रित करने के लिए एक निश्चित ऑफ टाइम मोड का उपयोग करता है। आंतरिक MOSFET के बाद, करंट लोड, इंडक्शन, MOSFET और सैंपलिंग रेसिस्टर से होकर बहता है, और समय के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है, और CS पिन पर एक वोल्टेज उत्पन्न होता है। जब वोल्टेज आंतरिक संदर्भ मूल्य तक पहुंच जाता है, तो चिप आंतरिक रूप से MOSFET को बंद करने की शक्ति को नियंत्रित करता है और टर्न-ऑफ चक्र में प्रवेश करता है। टर्न-ऑफ समय एक बाहरी अवरोधक द्वारा निर्धारित किया जाता है और निश्चित होता है। चूक के बाद, MOSFET फिर से चालू हो जाता है और अगले कार्य चक्र में प्रवेश करता है। बक संरचना का तरीका चित्र 2 में दिखाया गया है।

चित्र 2 बक संरचना के दो रूप

MOSFET टर्न-ऑफ अवधि के दौरान, प्रारंभ करनेवाला L में ऊर्जा को फ्रीव्हीलिंग डायोड D के माध्यम से लोड LED में छोड़ा जाता है, और वापस बनता है, जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है।

चित्रा 3 बक संरचना चक्र वर्तमान रिटर्न को बंद कर देती है

अधिष्ठापन सूत्र द्वारा प्राप्त किया जा सकता है

जहां वीएल प्रारंभ करनेवाला के पार वोल्टेज है, एल अधिष्ठापन है, टॉफ नियत बंद समय है, और IL प्रारंभ करनेवाला में वर्तमान की मात्रा है।

चित्रा 4 सीसीएम के तहत प्रारंभ करनेवाला वर्तमान तरंग

यदि सिस्टम CCM (निरंतर कार्य मोड) में काम कर रहा है, तो प्रारंभ करनेवाला में वर्तमान तरंग चित्र 4 में दिखाया गया है। उनमें से, ILED एलईडी समान धारा है, IPEAK प्रारंभ करनेवाला में शिखर धारा है, अर्थात शिखर धारा MOSFET या फ्रीव्हीलिंग डायोड के माध्यम से, और ILED=IPEAK-0.5ΔIL प्राप्त किया जाता है। प्राप्त करने के लिए अधिष्ठापन सूत्र को प्रतिस्थापित करें

IPEAK को सैंपलिंग रेसिस्टर द्वारा सेट किया जा सकता है। इसलिए, एक बार आउटपुट एलईडी योजना निर्धारित हो जाने के बाद, आउटपुट करंट का इनपुट वोल्टेज से कोई लेना-देना नहीं है, इस प्रकार एलईडी निरंतर चालू नियंत्रण का एहसास होता है।

संक्षिप्त सिद्धांत: चिप प्रत्येक टर्न-ऑन चक्र में सीएस पिन वोल्टेज का पता लगाता है। एक बार जब यह पता चलता है कि सीएस वोल्टेज बहुत तेजी से बढ़ता है, तो चिप एमओएसएफईटी को बंद कर देगा और कम समय के बाद इसे फिर से चालू कर देगा।

अधिक तापमान सिद्धांत: चिप में एक अंतर्निर्मित अति ताप कार्य होता है। जब चिप का जंक्शन तापमान 135 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो जाता है, तो तापमान को और बढ़ाने के लिए आउटपुट करंट अपने आप कम हो जाएगा। यदि तापमान 150 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो जाता है, तो आउटपुट करंट 0 तक गिर जाएगा, जो चिप के सक्रिय होने पर झिलमिलाहट की समस्याओं से बच सकता है। यदि आपको एलईडी से अधिक तापमान की आवश्यकता है, तो आप अप्रत्यक्ष रूप से डीआईएम पिन और जीएनडी पिन के बीच एक नकारात्मक तापमान गुणांक थर्मिस्टर कनेक्ट कर सकते हैं। जब तापमान बढ़ता है, तो डीआईएम वोल्टेज गिर जाएगा, और साथ ही आंतरिक सीएस पिन संदर्भ वोल्टेज को कम कर देगा या यहां तक ​​कि बंद हो जाएगा, ताकि तापमान से अधिक फ़ंक्शन प्राप्त हो सके।

सॉफ्ट स्टार्ट एनर्जी: चिप में बिल्ट-इन 4ms सॉफ्ट स्टार्ट टाइम होता है, और स्टार्ट करते समय करंट को धीरे-धीरे बढ़ाया जाता है, ताकि लोड करंट धीरे-धीरे सेट वैल्यू तक पहुंच जाए, जिससे शुरुआती सर्ज करंट को प्रभावी ढंग से कम किया जा सके।

चित्र 5PT4207 विशिष्ट अनुप्रयोग शक्ति (आउटपुट: एलईडी सरणी के 24 तार, 250mA) (प्रिंट)

चित्रा 6 PT4207 विशिष्ट अनुप्रयोग विद्युत दक्षता और निरंतर वर्तमान विशेषताएं

चित्रा 7PT4207 उच्च वर्तमान अनुप्रयोग (एलईडी सरणी के आउटपुट 12 तार, 1000 एमए)

चित्र 5 PT4207 का एक विशिष्ट अनुप्रयोग है। PT4207 के विशिष्ट अनुप्रयोग की दक्षता और निरंतर वर्तमान विशेषताओं को चित्र 6 में दिखाया गया है। PT4207 की अन्य अनुप्रयोग योजनाओं को चित्र 7 और चित्र 8 में दिखाया गया है। उनमें से, चित्र 7 PT4207 का उच्च वर्तमान अनुप्रयोग है (एलईडी के आउटपुट 12 स्ट्रिंग्स) सरणी, 1000mA); चित्र 8 PT4207 DC कम वोल्टेज अनुप्रयोग (आउटपुट 1 3WLED, 700mA) है।

चित्रा 8PT4207 डीसी कम वोल्टेज अनुप्रयोग (आउटपुट 1 3WLED, 700mA)

सिस्टम पैरामीटर डिजाइन

विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए चित्र 5 देखें। आउटपुट करंट का निर्धारण: सूत्र पर आधारित हो सकता है

उपयुक्त R4, R5, R6 और L का चयन करें। विशिष्ट गणना चरणों के लिए, कृपया PT4207 डेटा शीट देखें।

इनपुट कैपेसिटेंस चयन: इनपुट कैपेसिटेंस सिस्टम के लिए एक स्थिर बिजली आपूर्ति वोल्टेज प्रदान करता है, जिसे 1-2uF / W के अनुसार आउटपुट पावर और कैपेसिटेंस के अनुसार चुना जा सकता है। प्रकाश अनुप्रयोग सभी उच्च तापमान में हैं, इसलिए संधारित्र का तापमान प्रतिरोध 105 डिग्री सेल्सियस से ऊपर है।

MOSFET चयन: ड्रेन-सोर्स वोल्टेज Vds को वास्तविक इनपुट स्थिति के अनुसार चुना जाता है, और ड्रेन करंट Id 4 गुना या अधिक ILED होता है।

आउटपुट कैपेसिटर का चयन: एलईडी के साथ समानांतर में जुड़ा कैपेसिटर एलईडी रिपल करंट को अवशोषित कर सकता है। आदर्श रूप से, प्रारंभ करनेवाला तरंग वर्तमान पूरी तरह से आउटपुट कैपेसिटर द्वारा अवशोषित किया जाता है, जो एलईडी के जीवन को एक निश्चित सीमा तक बढ़ाता है। आमतौर पर 1-10uF चुनें।

फ्रीव्हीलिंग डायोड चयन: Schottky डायोड या अल्ट्रा-फास्ट रिकवरी डायोड चुनें, रिवर्स रिकवरी टाइम Trr 100ns से कम है, और वर्तमान क्षमता IPEAK से अधिक होनी चाहिए।

एलईडी फ्लोरोसेंट लैंप खोल अधिष्ठापन चयन: आई-आकार का प्रारंभ करनेवाला या बंद चुंबकीय ट्रांसफार्मर प्रारंभ करनेवाला का चयन किया जा सकता है। आई-आकार के इंडक्टर्स आम तौर पर कीमत में कम और प्रक्रिया में सरल होते हैं, लेकिन वे चुंबकीय होते हैं, जो आसानी से धातु की सीमित जगह में चुंबकीय लाइनों के नुकसान का कारण बन सकते हैं और सिस्टम को असामान्य रूप से काम करने का कारण बन सकते हैं, इसलिए वे आम तौर पर गैर के साथ लैंप में उपयोग किए जाते हैं -धातु के गोले। कोई फर्क नहीं पड़ता कि किस प्रकार के प्रारंभ करनेवाला का उपयोग किया जाता है, प्रारंभ करनेवाला की संतृप्ति धारा ILED के 1.2 गुना से अधिक होने की आवश्यकता होती है, और चुंबकीय कोर सामग्री का क्यूरी तापमान 150 ° C से अधिक होता है।

लेआउट डिजाइन अंक

विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए चित्र 5 देखें। उनमें से, फ़िल्टर कैपेसिटर C3, C4, C5, और रोकनेवाला R4 चिप पिन के जितना संभव हो उतना करीब होना चाहिए। इनपुट कैपेसिटर C1, लोड, प्रारंभ करनेवाला L4, MOSFET, चिप S पिन, सैंपलिंग रेसिस्टर्स R5 और R6 बड़े करंट पाथ हैं, वायरिंग यथासंभव मोटी और छोटी होनी चाहिए, और संलग्न क्षेत्र जितना संभव हो उतना छोटा होना चाहिए। सैंपलिंग रेसिस्टर्स R5 और R6 हाई-फ्रीक्वेंसी और हाई-करंट ग्राउंड से जुड़े होते हैं, जो इंटरफेरेंस सोर्स होते हैं और इन्हें सबसे छोटे रास्ते से इनपुट फिल्टर कैपेसिटर C1 के नेगेटिव इलेक्ट्रोड से जोड़ा जाना चाहिए। चिप के तीसरे पिन के साथ-साथ C3, C4, C5, और R4 के ग्राउंड को एक स्थिर संदर्भ ग्राउंड की आवश्यकता होती है, जिसे C1 से अलग से ले जाया जा सकता है।