Este informe de ingeniería describe un controlador de LED reductor no aislado triac regulable diseñado para controlar una cadena de voltaje de LED nominal de 42 V a 165 mA desde un rango de voltaje de entrada de 90 VCA a 132 VCA. Proporciona una única salida de corriente constante regulable TRIAC de 6,9 W.
El controlador LED utiliza el LYT3315D de la familia de dispositivos LYTSwitch-3. Este es un IC de controlador de LED regulable TRIAC con función PFC de 1 etapa y control de corriente de LED preciso. Los principales objetivos de diseño fueron alta eficiencia para maximizar la eficiencia, PCB pequeña para lámparas LED de tamaño compacto y excelente compatibilidad de atenuación.
Descripción del circuito
LYTSwitch-3 LYT3315D combina un interruptor MOSFET de potencia de alto voltaje con un controlador de potencia y un controlador en un solo paquete. El controlador LYTSwitch-3 ofrece corrección del factor de potencia de una sola etapa, control de atenuación y corriente LED y características de protección integrales.
etapa de entrada
La resistencia de fusión R28 brinda protección contra fallas de los componentes. El varistor RV1 actúa como una abrazadera para limitar el pico de voltaje máximo en el lado primario durante los eventos de sobretensión de la línea diferencial. Se seleccionaron piezas con una clasificación de 140 VCA, que está justo por encima del voltaje de trabajo máximo especificado (132 VCA).
La entrada de CA es de onda completa rectificada por BR1 para un buen factor de potencia y THD bajo.
El estrangulador diferencial L1 funciona como un filtro EMI π junto con los condensadores de filtro de entrada C4 y C5. El filtro EMI, junto con la capacidad de fluctuación de frecuencia de LYTSwitch-3 IC, garantiza el cumplimiento de los límites de emisiones EN55015 Clase B.
Circuito de control primario LYTSwitch-3
La topología es un convertidor reductor con un interruptor de alimentación del lado bajo. El terminal final (extremo sin puntos) del devanado primario del transformador (T1) está conectado al bus de CC y el terminal de inicio (extremo con puntos) está conectado al pin de drenaje (D) del LYTSwitch-3 IC. Durante el tiempo de encendido del MOSFET de potencia, la corriente sube a través del devanado primario, almacenando energía para cargar el capacitor de salida C10 e impulsar la carga del LED. La energía almacenada en el transformador se entrega a la carga de salida a través del diodo de rueda libre D3 durante el tiempo de inactividad del MOSFET de potencia. El capacitor de salida C10 proporciona filtrado de voltaje de salida para minimizar la corriente de ondulación del LED de salida.
El diodo D2 y C11 generan el suministro de polarización primaria para U1 desde el devanado auxiliar del transformador. Se recomienda usar un suministro de polarización externo (a través de R14) para minimizar las pérdidas del dispositivo y proporcionar suficiente energía a U1 durante la atenuación profunda. El condensador C7 proporciona desacoplamiento local para el pin de derivación (BP) de U1, el pin de alimentación del IC. En el arranque, C7 se carga a aproximadamente 5,25 V desde una fuente de corriente de alto voltaje interna conectada al pasador de drenaje.
Para proporcionar información de voltaje de línea de entrada a U1, la CA rectificada de entrada es detectada directamente por el pin de detección de línea (L) de U1 a través de las resistencias R24, R25 y R18. La corriente del pin L también se utiliza para la detección de sobrevoltaje de entrada, la detección de presencia de atenuador y el control de la corriente del LED de salida frente al voltaje de línea. La conmutación se desactiva durante la sobretensión de entrada. La conmutación se reanuda automáticamente cuando el voltaje de entrada vuelve a un nivel seguro.
Control de atenuación de fase Triac con controlador de purga inteligente LYTSwitch-3
Debido a que la iluminación basada en LED consume menos energía, la corriente consumida por la lámpara está por debajo de la corriente de retención de los triacs que se encuentran en muchos atenuadores. Esto provoca un comportamiento no deseado, como un rango de atenuación limitado y parpadeo. Debido a la impedancia relativamente grande que los LED presentan a la línea, pueden producirse timbres significativos debido a que la corriente de irrupción carga la capacitancia de entrada cuando se enciende el triac. Este efecto puede causar un comportamiento indeseable similar, ya que el timbre puede hacer que la corriente del TRIAC caiga por debajo de la corriente de retención y se apague. Se utilizan amortiguadores pasivos y purgadores activos para superar estos problemas.