Aquí hay una idea de diseño para un balasto LED regulable de bajo costo que emplea un circuito de modelado de corriente de relleno de valle. Este diseño presenta Power Integrations LinkSwitch-TN LNK306PN. Cumple con los requisitos SSL de ENERGY STAR (12 de septiembre de 2007) PF>0.9 y requisitos EMI EN55015B. Otras características incluyen alta eficiencia superior al 85 % a plena carga, atenuación con triacs estándar, fuente de corriente constante con protección contra sobretensiones, apagado térmico histerético, función de reinicio automático que brinda protección contra cortocircuitos en la salida y otras características de protección incluidas.
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La fuente de alimentación LinkSwitch-TN que se muestra en la Figura 1 proporciona una salida de corriente constante de hasta 9 W con un voltaje de salida máximo de 70 V CC, lo que la hace ideal para controlar los LED. Un circuito de corrección del factor de potencia (PFC) de relleno de valle pasivo proporciona a la fuente de alimentación un factor de potencia superior a 0,92. Esto cumple con los requisitos de Energy Star SSL para aplicaciones comerciales. Se ha tenido cuidado para garantizar que la fuente de alimentación también cumpla con los requisitos EMI EN55015B.
El fusible de línea F1 protege la fuente de alimentación en caso de una falla catastrófica. Los condensadores C6 y C10 proporcionan filtrado diferencial. EMI es mitigado por los inductores L1 y L2 y las resistencias R15 y R16.
La rectificación de onda completa la proporcionan los diodos D5-D8. Los diodos D2, D3 y D4 junto con los condensadores C1 y C2 forman un circuito de relleno de valle para la corrección del factor de potencia.
Un circuito de relleno de valle da forma a la corriente de entrada de una manera que mejora el factor de potencia. Los condensadores C1 y C2 se cargan en serie y se descargan en paralelo. Debido a la presencia del diodo D2, la corriente de línea fluirá hacia la carga siempre que el voltaje de CA de entrada esté por encima del voltaje entre C1 y C2 (VAC/2). Cuando el voltaje de la línea cae por debajo de VAC,cima/2, los diodos D3 y D4 se polarizan directamente, lo que permite que C1 y C2 comiencen a descargarse en paralelo. Por lo tanto, la corriente de entrada fluye continuamente de 30° a 150° y de 210° a 330°. Esto mejora enormemente el THD y el pf del sistema.
La resistencia R1 ayuda a suavizar los picos de corriente de entrada y mejora el factor de potencia al limitar la corriente en los condensadores C1 y C2. El condensador C8 ayuda a mejorar la EMI.
El inductor L3 es el elemento de almacenamiento de energía del convertidor reductor-elevador. El diodo D1 es un diodo del tipo de recuperación ultrarrápida que conduce durante el tiempo de inactividad del MOSFET de U1 y entrega la energía de L3 al capacitor de salida C3. Los diodos VR1, VR2 y la resistencia R14 actúan para sujetar el voltaje de salida a aproximadamente 80 V en condiciones sin carga.
El dispositivo LNK306PN utiliza un método de control de encendido/apagado. Si se suministran más de 49 µA de corriente al pin FB de U1, se desactivará la conmutación del MOSFET. En el siguiente ciclo de reloj interno del dispositivo, se muestrea la corriente del pin FB y cuando cae por debajo del umbral de 49 µA, se vuelve a habilitar la conmutación MOSFET. La regulación de la salida se logra habilitando y deshabilitando (saltando) los ciclos de conmutación.