15W LED日光灯恒流驱动方案设计(一)

一、总体设计

FT870B是一款PWM控制型的高效的恒流型LED驱动IC,能在15~500V的输入电压下正常工作，固定25K的工作频率，最大能驱动1A的输出电流，恒流精度达到±5%,并且支持PWM调光功能。

15W应用电路图及基本原理：

基本工作原理为：当开关管导通时，主电流回路为 AC IN-F1-B1-LED-L1-Q1-R4-L2-B1-AC IN,此时AC给LED供电，并使电感L1存储能量;当开关管关断时，主电流回路为L1-D4-LED-L1,此时电感L1释放能量，保持LED的输出。由于开关管导通时，流过LED的电流同时也流过R4,所以通过检测R4上的电压来检测流过LED的电流，从而达到恒流的目的。

电路中，C2,C3,D1,D2,D3为PFC校正电路，主要提高输入的功率因数。

L2,D5,C7构成辅助供电回路，从而关断HV脚的供电，减小损耗，提高效率。

二、元器件参数选择

输出LED规格为3.2V,20mA,共240颗

连接方式为8个LED串联为一路，共30路

外围应用参数如下：

V max,ac=265V,V min,ac=90V,f=50HZ(交流输入频率)

V o,max=25.6V, I o,max=498mA

P o,max= V o,max×I o,max=12.75W

η=85%, PF=0.85,fu=25khz(芯片工作频率)

P in,max= P o,max /η=15W

1.保险管F1

(1) 额定电压Vrating

额定电压Vrating需要大于V max,ac,即大于265V.

(2) 额定电流I rating

由于Vin×Iin×PF×η=PO ，所以

选择保险管额定电流时要保留0.5的系数，所以保险管的额定电流

(3) 熔化热能值I2t

与浪涌电流产生的能量有关。表征当大电流流过保险管时，保险管熔断的特性。I2t要大于浪涌电流产生的能量，使启动的时候不会错误地把保险管熔断。

(4) 额定温度

实际工作温度不能超出额定温度范围。

(5) 使用寿命

实际工作电流大于I rating或者实际工作温度超出额定温度范围，F1的寿命将会明显缩短。

■ 所以选择V rating大于265V, I rating大于0.392A的保险管。

2.安规电容C1

(1) 额定电压V rating

额定电压V rating需要大于输入交流电压V max,ac,即额定电压大于265V.

(2) 电容容值C

一般取0.1uF.

(3) 电容类型

选择安规电容。

(4) 绝缘等级

绝缘等级一般选择X2,即耐压小于或等于2.5KV.

(5) 额定温度

实际工作温度不能超出额定温度范围。

■ 所以选择0.1uF/275VAC绝缘等级为X2的安规电容，主要抑制差模干扰。[p]

3.整流桥B1

(1) 整流桥承受的最大反向耐压VRRM

(2) 额定电流I rating

整流桥的额定电流与保险管的额定电流相同，选择大于0.392A的额定电流即可。

(3) 整流桥正向导通压降VF

与效率有关。VF越小，消耗的导通功耗就越小，效率越高。

(4) 额定温度

实际工作温度不能超出额定温度范围。

■ 所以选择VRRM大于562V,Irating大于0.392A,VF尽量小的整流桥。

4.二极管D1,D2,D3

(1) 最大反向耐压VRRM

(2) 额定电流I rating

由于开机时导通电流都要留过D2,所以二极管的额定电流与保险管一样，选择大于0.392A的额定电流。

(3) 反向恢复时间trr

由于输入电压是低频，所以trr的大小对电路没什么影响，可以不考虑。

(4) 额定温度

实际工作温度不能超出额定温度范围。

■ 所以选择VRRM大于225V,I rating大于0.392A的二极管。

5.电解电容C2,C3

(1) 电容耐压Vdss

电容的耐压与二极管D1,D3的反向耐压相同，也是大于225V;

(2) 电容容量C

选择合适的电容，使电容在充放电的过程中能够保证后级电路所需要的能量。要保证系统的正常工作，电容上的最小电压应该为最大输出电压的两倍以上，所以整流后最小直流电压：

输入电容应能够保证在最小的输入电压下，为后级电路提供足够的能量，所以电容

由于上面的计算取的放电时间为1/4f(其中f为输入交流电压的频率)，实际放电时间并没有这么长，所以电容的容值可以取小些，实测中发现47uF/250V的电容即可满足要求。

(3) 电容类型

由于用到的电容容量较大，一般使用铝电解电容。

(4) 等效串联阻抗ESR

ESR越小，损耗越小。

(5) 额定温度

实际工作温度不能超出额定温度范围。

(6) 体积

实际应用中会受到体积的限制，而电解电容体积较大，所以要注意体积是否能满足要求。

(7) 使用寿命

由于一般LED使用的寿命比电解电容的寿命长，所以尽量选择寿命长的电解电容。

■ 所以选择耐压大于或等于250V,电容值大于或等于47uF,低ESR值，寿命长的电解电容。