由于大功率LED越来越多地应用于普通照明,市场对驱动这些LED的离线电源的需求日益增加。由于LED的V-I(电压-电流)特性,这种电源的输出电流必须是恒流。本文将讨论以飞兆功率开关(FPS)为基础的电源,通过初级端调节实现次级恒流输出。由于该电源无需运算放大器和光耦合器来稳定输出电流,因而在需要安全隔离的情况下其成本效益非常好。
传统的恒流输出PSU
图1所示为传统的恒流输出离线电源,基于反激式拓扑结构,在输入电压为85~265VRMS时提供700mA的电流和5.1V的最大输出电压。按照其技术数据,该电源应能驱动3W的大功率LED。这个电路简单易懂:经过对市电进行整流(BD1-BD4)和滤波(C2、C3和L1),后接一个带FPS FSQ510的反激电路。
图1:传统的恒流输出电源电路图。
在具备实现先进开关电源的所有功能的集成电路系列中,FSQ510是“最小型”的成员,而且是集成了700V Sense-FET的单芯片器件,而那些功率较大的成员都是双芯片器件,包括一个控制器和一个单独的VDS=650V的Sense-FET。由于这个系列中所有成员的基本功能和行为几乎相同,因此,对采用FSQ510的电源讨论可适用于整个系列。将电源接入市电,就可通过该器件的内部启动电路开始工作,即由内部高压JFET对C8充电,使其达到典型的13V启动电压。一旦达到这个电平,内部Power-MOSFET就进入开关工作状态,电源开始正常工作。此时,JFET关断以降低电源功耗;而FPS则由单独的变压器绕组供电,经D2整流以及R7和C8滤波。
RS2和RS3与DS1和C82构成一个箝位电路(俗称“缓冲器”)网络,吸纳存储在变压器漏电感中的能量。这是为了将漏极电压限制在安全电平上。