基于RM3260T的图腾柱LED驱动电源

基于RM3260T的图腾柱LED驱动电源熊本刚工程师作者单位:广东省珠海市华赛电子科技有限公司研发部邮编:519000摘要:RM3260T芯片是一款高性能离线式脉冲频率调制PFM电源管理IC,该芯片应用了原边检测反激Boost拓扑技术,省掉了光耦和恒流处理芯片,就是在这款新型微电路基础上,提出了一种利用外挂图腾柱驱动电路实现电流放大,提升驱动功率的产品设计方案,实现了由小功率到大功率的提升。关键词:RM3260T;脉冲频率调制PFM;图腾柱;一、系统概述本方案提出了一款输出功率达到55W的高效率(η≈90%)全电压工作范围的LED恒流照明电源,设计标准符合EN61347-2-13(LVD)的要求;其特点是:工作效率高,节能效果好,温升低;可实现输出短路保护,过压-过流保护,欠压保护,防雷、防浪涌保护等;该电源可以在室内使用也可以在室外使用,室外使用的防护等级达到IP67标准。电路设计巧妙,应用简单,成本极低,量产后经济效益可观,该产品已批量上市。二、单元电路分析1、AC输入及整流单元电路原理分析321DCBFUSE250V/3AAC90-264VAC1V+3AC2V-4DB1DB310SNLCX10.1UF/280VT1UU9.8/30MHCX20.1UF/280VRZ8D-11CY1102/400VR171MR181MDC-DC+VR10D471图一原理分析:图一所示电路是由压敏电阻、热敏电阻、π型滤波器和桥式整流单元组成;压敏电阻VR是用来吸收高压输入的放电火花,热敏电阻RZ是为了实现功率电路的软启动(限制开机时的浪涌电流),π型滤波器是用来实现EMI滤波功能,以消除共模干扰,桥式整流电路是交流到直流(AC-DC)的转换。2、保护逻辑及辅助电源电路原理分析34566543TitleNumberRevisionSizeBDate:16-Nov-2012SheetofFile:F:\RM\RM3260T-35-40W\HC-45900KV.DDB亚成微系列电源设计DrawnBy:C3224/25VQ112N60R11MR91KR21MR333ΩR53.2KR1033KT2PQ2620D6US1MC410UF/50VR11-R131.5Ω*3R820ΩDC+DC-电流检测VCC采样电压开启电压欠压锁定软启动VDD6COMP5INN4CS3GATE2GND1IC1RM3260T图二原理分析:图二所示的开启电压是指在开机瞬间整流桥堆输出的DC电压通过R1、R2向芯片VCC引脚瞬间供电,当VCC电压高于芯片的欠压锁定电压时瞬间启动。欠压锁定是靠变压器的辅助绕组供电,供电电阻为R3,当芯片VCC的供电电压低于开启电压时MOSFET被强制关断,同时进入重启状态,等待下次开启。采样电压是通过变压器副边绕组的两个电阻R5和R10的分压来提供,分压后的电压通过芯片的INV脚采样,当采样电压低于2V时,系统进入恒流状态。电流检测是采用逐周期电流检测后的脉冲频率控制PFM方式实现的,是通过检测RM3260T芯片CS脚外接电阻R9的电压来实现。3、脉冲频率调制PFM单元电路原理分析321DCB2V基准PFM控制器PFMEA时钟控制器电流采样电压采样线补恒流控制栅极驱动VCC-6GATE-2GND-1INV-4COMP-5CS-3PFM脉冲频率控制RM3260T图三原理分析:图三所示的PFM电路在RM3260T芯片内部,为了方便描述,画出了PFM单元电路框图,本设计采用原边反馈控制(PSR)技术实现恒流(CC)的精确控制,无需光耦,由次级反馈电路和环路补偿电路即可实现系统稳定、并可靠地工作。PFM的工作原理是,芯片的工作频率通过系统的工作模式来自我调节,在断续反激工作模式下其最大输出功率由下式计算:34Po=1__2×L××FIpp2式中Lp为变压器原边电感量,Po为输出功率,F为工作频率,Ip为原边峰值电流。由此看出,若改变变压器原边电感量可以改变最大输出功率,但为了考虑系统的安全性和工作模式的需要,开关频率必须锁定,锁定后的工作频率F由如下关系式体现。式中TDEMAG为反激变压器恢复时间(即恢复半周期),而该时间与电感量Lp成反比。4、DC-DC功率单元电路原理图及概述3456ABCD6543TitleNumberRevisionSizeBDate:16-Nov-2012SheetofFile:F:\RM\RM3260T-35-40W\HC-45900KV.DDB亚成微系列电源设计DrawnBy:C5222/1KVC6\R7220U/63V*2Q112N60R410ΩR91KR53.2KR1033KT2PQ2620D7UF5404D5M7D6US1MC410UF/50VCY1102/400VR11-131.5Ω*3ODC-(LED-)R6\R6A200K*2R1433KR720ΩR1610ΩC8331/1KVDC+DC-INVGATECSSGND功率转换功率驱动ODC+(LED+)DC-INDC-OUT图四原理分析:图四所示由控制电路,保护电路、辅助电源和功率转换四部分组成,系统的转换效率...

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