Este informe de ejemplo de diseño describe un controlador de LED de 16,2 W de bajo THD, alta eficiencia, reductor con tomas no aisladas, entrada universal y LYTSwitch 4 LYT4214E. Este controlador de LED funciona en un rango de voltaje de entrada de 95 VCA a 265 VCA y emite 36 V a 450 mA. El diseño cuenta con corrección del factor de potencia de una sola etapa y salida de corriente constante, voltaje de entrada universal, protección contra cortocircuitos de salida con recuperación automática, protección contra sobrevoltaje de entrada y salida, protección de cadena de LED abierta, apagado térmico de recuperación automática con histéresis grande y No daños durante condiciones de apagón.
Descripción del circuito
La familia LYTSwitch-4 es un dispositivo que combina un controlador de corrección del factor de potencia de una sola etapa con un MOSFET de potencia de 725 V monolíticamente integrado para usar en aplicaciones de controlador de LED. Este diseño utiliza el IC LYT4214E y está configurado para su uso en una topología reductora con derivación de etapa única no aislada. Proporciona una salida de corriente constante regulada mientras mantiene una alta eficiencia, un alto factor de potencia y un THD bajo en las fuentes de alimentación de CA universales.
Filtrado EMI de entrada
El voltaje de entrada de CA se rectifica a CC pulsante mediante los diodos D2, D3, D9 y D10. Un filtro pi (π) que consta de C3, C4, L1 y L2 actúa como un filtro EMI. Las resistencias R1 y R10 están conectadas entre L1 y L2 para amortiguar la resonancia LC. El fusible F1 brinda protección contra cualquier falla de componente y RV1 fija el voltaje máximo en la entrada durante eventos de sobrevoltaje de línea diferencial. El diodo VR3 es un componente opcional que se puede utilizar para aumentar la tensión soportada de sobretensión.
circuito de potencia
Se utilizó una topología reductora con derivaciones de lado bajo para proporcionar una alta eficiencia mientras se mantenía un %iTHD muy bajo en el rango de entrada universal. Esta topología permite el uso de componentes magnéticos de menor tamaño, reduce la tensión de corriente en LYT4214E y reduce la tensión de tensión en el diodo de rueda libre D4. Se eligió una relación de espiras de 4:1 para mantener el voltaje de drenaje máximo del LYT4214E por debajo del límite mientras se minimiza el voltaje inverso máximo del diodo de rueda libre.
Durante el tiempo de activación del LYT4214E, la corriente fluye a través de los lados primario y secundario de T1 hacia la salida. Cuando el interruptor se apaga, la energía almacenada en el primario de la inductancia T1 se acopla al secundario del inductor. Luego, la corriente fluye hacia la salida a través del diodo de rueda libre D4. El condensador de salida C1 sirve para reducir la ondulación de salida.
El diodo D6 es un diodo de bloqueo que evita el flujo de corriente inversa a través del LYT4214E cuando el voltaje en C4 cae por debajo del voltaje de salida (cerca del cruce por cero del voltaje de CA de entrada).
R17, C8 y D11 forman una abrazadera de voltaje para limitar el voltaje en LYT4214E causado por la inductancia de fuga de T1.
La información de la tensión de entrada máxima la proporciona un circuito de detección de picos formado por R2, D1 y C5. Este voltaje hace que una corriente fluya a través de R4 y R5 hacia el pin MONITOR DE VOLTAJE (V). Esta información es utilizada por el LYT4214E IC para la regulación y corrección del factor de potencia. La resistencia R7 se usó para ajustar con precisión la regulación de la corriente de salida en el rango de voltaje de entrada. Se eligió un valor de 4,7 μF para que C5 proporcione suficiente capacitancia para absorber energía durante los picos de voltaje de entrada.
Una característica de apagado por sobrevoltaje de línea detectada por la corriente del pin V extiende la tolerancia de voltaje de línea rectificada (durante sobretensiones y aumentos de línea) hasta la clasificación BVDSS del MOSFET de potencia interno.
El condensador C6 proporciona desacoplamiento local para el pin BP de U1, que es el pin de alimentación del controlador interno. Durante el arranque, C6 se carga a aproximadamente 6 V desde una fuente de corriente interna de alto voltaje conectada al pin D de U1. El condensador C6 también se elige para que sea de 100 μF para permitir que el dispositivo funcione en modo de ahorro de energía (alta eficiencia).
El pin de REFERENCIA de U1 está conectado a tierra (FUENTE) a través de una resistencia R9 de 24,9 kΩ.