电子变压器在驱动LEDMR16时的工作问题及解决方案
概述
随着LED技术的发展带来了照明界的一场革命。尤其是1W和3W大功率LED技术的成熟和成本的降低LED在E27、GU10、PAR灯和MR16等领域广泛应用。然而在电子变压器驱动的31W的LEDMR16应用中也存在一些问题。本文就电子变压器驱动31W的LEDMR16恒流驱动电源问题进行系统分析并介绍BP1361构成的B2BuckBoost解决方案。
电子变压器在驱动LED时的工作问题
为了更多了解电子变压器驱动LED的MR16射灯这里先介绍电子变压器以市场上买的飞利浦电子变压器为例的工作原理以及在驱动MR16卤素灯的工作情况。图1为目前市场最为常用的电子变压器的原理图
图1常用电子变压器原理图
其工作原理简单可以简述为上电后通过R1R2给C3充电。当Vc3VDb1VbeQ2时Q2导通。此时会产生电流Imag1从M点→T1→T2_a→Q2→R6→GND。Imag1很快将T2磁化至饱和使Q2关断。同时在退磁时打开Q1产生电流Imag2从C4→Q1→R4→T2_a→T1→M点。之后重复以上工作。也就是说在电路开启后其工作是依靠T2不断的磁化与退磁来维持通常工作频为2550KHz左右。在这里需要说明的是T2的磁化是建立在一定的磁化电流Imag的基础上的在电路的各个参数设计完成后磁化电流Imag的大小正比于输出功率。对于卤素灯通常的功率范围为1050W输出电压通常为12Vac其负载等效模型为一纯阻。
那对于输出负载变成LED的MR16灯杯时电子变压器的工作状就发生了变化。这主要由两个原因引起。
f第一、对于LED的MR16灯杯通常的功率只有13W而原先的电子变压器是按1050W设计的也就是说输出功率只有不到原来的110在半桥回路中产生的磁化电流Imag已经不能使T2饱和使电子变压器工作在不正常状态。
第二、图2为目前应用最为广泛的MR16灯杯中由BUCK电路构成的LED恒流驱动电源的原理图。从图中可以看出在整流桥D1D4之后有一个很大的电解电容CE1100220uF。对于电子变压器来说相当于负载由原来的纯组性负载变成了一个很大的容性负载。
图2MR16Buck恒流原理图
图3为电子变压器输出带1颗3W时的输出电压情况。
f图3B
图3变子变压器为MR16LED灯的供电情况
放大后
图4B放大后
图4电子变压器为MR16LED灯的供电时的工作情况
BP1361在直流电压输入和单颗LED在MR16中的应用
虽然电子变压器在LEDMR16射灯里的工作状态不是很理想但并不会对其可靠性产生太大的影响这也是目前LEDMR16灯杯大量出货的基础。目前市场上也有很多的针对LEDMR16的专用恒流IC上海晶丰明源半导体BPSemi推出的BP1361系列就是其中做得较好的一款IC。图5是BP1361的应用原理图。
f图5BP1361应用原理图
从图5中可以看r