基于BP系列BUCK拓撲LED燈
2013-05-02 14:45:35 來源：大比特商務(wù)網(wǎng) 點擊：1191
摘要： 廠家設(shè)計BP2812原是應(yīng)用于輸出電流小于0.135A的小功率非隔離式LED燈。
BP系列IC，具有多項自主知識產(chǎn)權(quán)。分析研讀BP系列的規(guī)格書之后，可看出BP系列IC特別適合應(yīng)用于BUCK拓撲，例如BP2812輸出恒流精度小于3%，系統(tǒng)電功效率超過0.93，是國產(chǎn)IC同類規(guī)格性價比較優(yōu)秀的IC之一。
廠家設(shè)計BP2812原是應(yīng)用于輸出電流小于0.135A的小功率非隔離式LED燈。BP2812的特點是工作在電感電流臨界模式，由于采用了專利的恒流控制技術(shù)，LED燈恒流精度好，對電感量不敏感，大批量生產(chǎn)的合格率、通過率均較好，有利于降低大批量生產(chǎn)的系統(tǒng)總成本。
但是BP2812輸出電流較小，難應(yīng)用于單顆1W或3W的LED燈串。經(jīng)分析研究，傳統(tǒng)BUCK的電感磁芯，僅僅工作在第〔I〕象限，而沒有充分發(fā)揮磁芯第〔Ⅲ〕象限，動態(tài)范圍受限輸出更大LED燈電流。
(圖一)兩片BP2812創(chuàng)新無橋BUCK拓撲示意圖為此，我們研發(fā)用兩片BP2812，設(shè)計“無橋BUCK拓撲”，克服傳統(tǒng)BUDK的缺點，充分發(fā)揮磁芯的〔I〕象限到〔Ⅲ〕象限的作用，可以輸出較大電流，見(圖一)所示。
(圖一)中IC1和IC2均是BP2812，圖中只畫出強電部分，IC的弱電部分暫省略，無橋BUCK拓撲工作原理如下：
1. 當(dāng)輸入電源負半波，L為正常端，N為負端時，D2把IC2短路，IC2不工作;這時只有IC1工作。
2. 當(dāng)輸入電源負半波，N為正常端，L為負端時，D1把IC1短路，IC1不工作;這時只有IC2工作。
3. 輸入電源正半波，IC1工作，ΔtON導(dǎo)通時段，IC1內(nèi)置600V MOSFED導(dǎo)通;可以把IC1想象成為ΔtON導(dǎo)通時段，IC1的D(⑤腳并聯(lián)⑥腳)極與S(⑦并聯(lián)⑧腳)極短路，輸入電源給BUCK的電感L1激磁iT1流入L1的同名端，然后經(jīng)DK2、經(jīng)rS2∥RS2、經(jīng)D2、回到輸入電源的負端。
由于L2與L1的互感作用，當(dāng)L1同名端流入電流iT1時，互感電流iT2從L2的同名端流出，可見LED電流iT是iT1加iT2之和。而當(dāng)IC1的電流取樣電阻(rS1∥RS1)有0.4V閥值電壓時，IC1由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為載止，這時是進入ΔtOff時段，由于L1續(xù)流，形成BUCK拓撲ΔiT1經(jīng)LED流到DK1形成回路，L2感應(yīng)電流iT2，也經(jīng)LED流到DK2形成回路，也實現(xiàn)LED燈電流iT是iT1加iT2之和的倍電流效果。
同理，輸入電源半波時段，IC2也可實現(xiàn)LED燈電流的倍電流效果。該方案體現(xiàn)了無橋BUCK拓撲蘊含“倍電流整流”的優(yōu)勢。
4.(圖一)中的電感L磁芯，能工作在第〔I〕象限與〔Ⅲ〕象限之間，克服了傳統(tǒng)BUCK電感的直流偏磁缺點。磁芯不開氣隙，充分發(fā)揮磁芯的磁特性本質(zhì)效果，體積和重量均較小。
(圖一)實現(xiàn)“無橋BUCK拓撲”，兩片BP2812為1W(0.32A)的LED串供電時，IC1和IC2溫升很低，性價比優(yōu)于傳統(tǒng)BUCK拓撲。
如把(圖一)中的電感L，設(shè)計成為“自耦降壓變壓器”，沿用“倍電流整流”的原理，還可以輸出更大的電流為LED供電。
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