①线路电压感测
位于桥式整流器之后的R1、15V的齐纳二极管VD1和VT1组成一个串联通路整流器,将整流的线路电压转换为一个适当的电平被IC(LM3445)的引脚BLDR感测。由于VT1源极未连接
电容器,当线路
电压降至15V以下时,允许IC引脚BLDR上的电压随整流电压升高和降低。R5的作用有两个:一是用作泄放IC引脚BLDR节点寄生电容的电荷;二是在小电流输出上操作时,为调光器提供所需要的保持电流。
二极管(肖特基型)VD2和电容C5的作用是,当IC引脚BLDR上的电压变低时,维持IC引脚VCC上的电压,使IC能够正常操作。
②角度检测和调光译码器
TRIAC导通角检测电路利用一个门限为7.2V的比较器监视IC引脚BLDR来确定TRIAC是导通或者关断。比较器输出经4μs的延迟线控制一个泄放电路并驱动一个缓冲器。缓冲器输出(引脚ASNS)摆幅被限制在0~4V,经R1和C3组成的低通滤波器滤波,通过IC引脚FLTRl输入到斜坡比较器(反相端),与斜坡产生器产生的5.88kHz、l~3V的锯齿波相比较,斜坡比较器输出驱动引脚DIM和一个N沟道MOSFET。MOSFET漏极上的信号经内部370kΩ和IC引脚FLTR2上的电容C4组成的(第二个)低通滤波器滤波,输至内部PWM比较器。调光译码器输出一个幅度从0~750mV变化的DC电压,相应的调光器占空比是从25%到75%变化,TRIAC导通角范围从45℃到135℃,从而直接控制LED的峰值电流,获得几乎从0%到100%的调光范围。
(3)无源PFC电路
电容C7和C9以及二极管VD4、VD8、VD9组成部分滤波填谷式无源(即被动式)PFC电路。用其替代一个传统大容量滤波
电容器,可以改善线路功率因数。电容C10(10nF)在C7和C9充电时,可以衰减电压纹波。无源PFC电路输出电压Ubuck,作为降压变换器的DC总线电压。
在没有TRIAC调光器接入的情况下,当AC线路电压高于其峰值的1/2时,VD3和VD8导通,VD4和VD9截止,电容C7和C9以串联方式被充电,并且电流会流入负载。当AC线路电压低于其峰值的l/2时,VD3和VD8反向偏置,而VD4和VD9正向偏置,C7和C9以并联方式放电,电流流入负载。图3所示为不带TRIAC调光器时AC线路电压UAC、整流电压UBR1和PFC电路输出电压Ubuck波形。由图3可知,虽然Ubuck波形很不平滑,但在AC线路半周期内的电流导通角达120°(即从30°到150°),线路功率因数达0.9以上。而只用单个大容量电容滤波虽然能获得比较平滑的DC电压,但电流流动角仅约60°(即从60°到120°),线路功率因数不超过0.6。
加入TRIAC调光器时的相关电压波形如图4所示,其中θ为TRIAC的导通角。
(4)DC—DC降压变换器
控制器LM3445、功率MOSFET(VT2)、电感器L2、二极管VD10、电阻R3和电容C12等,组成开关型DC—DC降压变换器,用来驱动LED串。
当LM3445引脚GATE上的PWM信号驱动VT2导通时,通过L2和LED串的电流线性增加,并被R3感测。当R3上的电压等于在IC引脚FLTR2上的参考电压时,VT2则关断,L2释放储能,VD10导通,电流通过LED串和L2,并从其峰值线性减小。C12用作消除大部分电感L2的纹波电流,R4、C11和VT3为设置固定关断时间提供一个线性电流斜坡信号。