基于iW3610芯片的反激式可调光LED驱动电源设计

普通照明用LED驱动电源一般采用基于PWM控制器的反激式变换器电路拓扑。这种解决方案结构简单，但一般不能利用传统白炽灯用三端双向晶闸管（TRIAC）调光器调光，这是因为白炽灯是一种纯电阻性负载，而AC／DC电源系统与白炽灯的情况完全不同。

　　用iW3610型AC/DC数字电源控制器构建反激式LED驱动器，可以与所有类型的调光器兼容操作，调光范围达2％～10％，并且无闪烁现象发生，在无调光器时的功率因数达0.9，系数效率达85％。

　　iW3610的结构与特点

　　iW3610采用8引脚SOIC封装，引脚配置如图1所示。
　　

iW3610芯片集成了启动和输入电压检测电路、反馈信号调节电路、A／D转换器、D／A转换器、调光器检测与相位测量电路、恒流控制电路、过电流保护比较器、峰值电流限制比较器、斩波（chopping）电路MOSFFT栅极驱动器以上主电源中MOSFET栅极驱动器等，如图2所示。
　

iW3610各个引脚功能如下所述。

　　引脚1（OUTPUT（TR））：斩波电路MOSFFT开关栅极驱动输出。

　　引脚2（VSENSE）：变压器辅助绕组感测信号输入，用于次级边电压反馈以对输出进行调节。

　　引脚3（VIN）：整流输出电压检测信号输入，用于调光器相位检测、输入欠电压／过电压保护，在启动期间为芯片提供电源电流。

　　引脚4（VT）：外部关闭控制端。如果关闭控制不用，应当连接一个电阻接地。

　　引脚5（GND）：地引脚。

　　引脚6（TSENSE）：初级电流感测输入，用于逐周期峰值电流控制。

　　引脚7（OUTPUT）：反激式变换器MOSFET开关栅极驱动输出。

　　引脚8（VCC）：控制器电源，启动阀值是12V，欠电压关闭门限电平为7.5V。

　　iW3610采用数字控制技术，具有包括：斩波电路，其作用是提高功率因数，为调光器提供动态阻抗；隔离反激式电路拓扑，提供低成本解决方案，允许利用传统白炽灯调光器对LED进行调光。iW3610能够对墙上调光器类型进仃检测和对相位进行测量。iW3610在谷值模式开关，在无调光器时的效率可达85％。iW3610采用初级侧反馈恒流控制技术，获得容差±5％的LED电流调节。

　　基于iW3610的可调光LED驱动电源

　　采用iW3610的可调光LED驱动电源电路如图3所示。适当选择电路中元件，输出功率可达45W。

　　1 电路组成

　　一是输入EMI滤波器。L1、L2和C1组成EMI滤波器电路，R1和R2用来阻尼LC谐振振荡。

　　二是桥式镇流器。BR1为全桥桥式整流器。

　　三是斩波电路。VD1～VD3、C2和C4、L3、VT2、R6和R7组成斩波电路，用作为调光器提供动态阻抗。

　　四是反激式变换器。U1、VT1、变换器T1等构成反激式转换器。T1初级绕组上的R8、C5和VD4，组成RCD型初级钳位电容。T1次级侧上的VD6和C7组成输出整流滤波电路，R14为预负载，T1辅助（或偏置）绕组、VD5和C6组成U1引脚VCC上的偏置电源。辅助绕组同时提供输出反馈，消除了次级侧上的感测与光电耦合反馈电路。

　　调光器串接在AC线路输入相线L上。U1能够检测调光器类型（如前沿调光器、后沿调光器等），并检测调光器相位。当U1检测到调光器不存在时，电路照样可以操作，而且具有高功率因数。

　　2 电路工作原理

　　（1） 电路启动

　　接通AC电源后，整流后的DC高压经电阻R3、R4和U1内部连接在引脚VIN和引脚VCC之间的二级管对电容C6充电。只要U1引脚VCC上的电压超过12V的阀值，U1中的控制逻辑使能，U1进入正常操作模式。在开始时的前3个AC半周期期间，U1引脚OUTPUT（TR）保持高电平，VT2导通。在调光器类型和AC线路周期被检测后，恒流电路使能，输出电压开始上升。当输出电压高于LED串上的总正向电压时，U1开始在恒流模式操作。

　　在U1启动后，U1引脚VCC则由偏置电源供电。

　　（2） 调光器检测与相位测量

　　调光器检测与调光器相位测量通过电阻R3、R4和U1引脚VIN内部电路来实现。

　　调光器检测分两步：第一步是确定调光器是否存存：第二步是在检测到调光器存在的情况下确定调光器的类型（是前沿调光器还是后沿调光器）。调光器检测发生在系统启动后的第三个周期。当U1引脚③上的电压VIN