全数字控制可控硅调光LED驱动器设计

摘  要： 根据高亮LED特点，结合可控硅的斩波原理，提出一种运用FLYBACK和DC-DC相结合的两级拓扑结构、采用MCU进行全数字控制的调光驱动方案，解决了应用可控硅调光器对LED进行调光以及驱动器对可控硅调光器的兼容性问题。实验表明，所设计的驱动器能很好地实现调光功能，具有良好的应用前景。
关键词： 可控硅调光器；全数字控制；恒流驱动；LED
       当前，随着节能理念在照明领域的深入，出现了用LED和节能灯直接替代原光源产品中由可控硅调光器调光的白炽灯和卤素灯。可控硅调光器通过斩切交流信号实现白炽灯和卤素灯调光，主要有前向斩波和后向斩波两种。由于白炽灯和卤素灯是电阻性负载，应用可控硅实现调光是很便利的一种解决方案。但当LED和节能灯使用原有可控硅调光器进行调光时，会面临很多问题。首先，LED和节能灯都是非线性高频负载[1]，但可控硅的开关特性不适合这种应用；另外，目前市场上有多种可控硅调光器，而能满足全部调光器特性的LED驱动器存在很多问题。为此，本文设计了一种数字控制的可控硅调光LED驱动器[2]。
1 系统结构框图
     本设计中HBLED由开关型变换器驱动，采用PWM调光方法，LED驱动器连接可控硅调光器，如图1所示。可控硅斩波后经整流到达flyback变压器，从而把能量传递到副边给DC-DC供电。副边MCU初始化后，进行恒流和保护等参数设置，并通过辅助绕组和片内比较器检测可控硅的导通角，实现恒流、调光和保护等功能。为使可控硅可靠导通，在整流桥后接入了稳定可控硅导通电路。系统具有以下功能：(1)保证可控硅调光器可靠地导通；(2)功率因数在0.95以上；(3)驱动器效率在72%以上；(4)LED具有恒流功能；(5)具有可控硅调光功能（1%～100%）；(6)各种保护功能。
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