自LED光源進入通用照明領域
，逐漸取代傳統光源，日益占據照明的核心領域。其除了耗能少、無汙染、不含汞、壽命長等優點外
，可控性強是別於傳統光源的鮮明特點。隨著LED照(zhao)明(ming)技(ji)術(shu)的(de)應(ying)用(yong)成(cheng)熟(shu)，可(ke)進(jin)行(xing)調(tiao)光(guang)調(tiao)色(se)的(de)特(te)性(xing)使(shi)燈(deng)具(ju)不(bu)再(zai)隻(zhi)是(shi)照(zhao)明(ming)的(de)工(gong)具(ju)而(er)已(yi)，它(ta)更(geng)能(neng)因(yin)應(ying)需(xu)求(qiu)營(ying)造(zao)不(bu)同(tong)的(de)燈(deng)光(guang)效(xiao)果(guo)。此(ci)外(wai)
，它(ta)與(yu)物(wu)聯(lian)網(wang)、智能控製領域高度的契合性在照明技術成熟的當前得以充分表現
，也讓智慧照明藍海市場變為現實。

 

隨著LED照明應用廣泛
，所以為了有健康舒適的照明環境
，法規對LED燈具性能要求也越來越嚴格；在LED燈具初級階段
，為了滿足PF與THD，考慮成本
，室內照明大部分架構采用單級PFC，所suo以yi工gong頻pin紋wen波bo很hen大da，采cai用yong手shou機ji拍pai攝she有you明ming顯xian看kan到dao水shui紋wen波bo，而er此ci頻pin閃shan對dui人ren體ti產chan生sheng的de影ying響xiang也ye逐zhu步bu引yin起qi的de重zhong視shi。為wei了le滿man足zu無wu頻pin閃shan要yao求qiu，最zui初chu都dou是shi輸shu出chu通tong過guo加jia去qu頻pin閃shan電dian路lu
，但dan此ci電dian路lu弊bi端duan就jiu是shi損sun耗hao效xiao率lv，輸shu出chu電dian流liu越yue大da，損sun耗hao越yue大da

，導dao致zhi應ying用yong上shang的de限xian製zhi；另外若采用PFC+反激兩級式電路，可以滿足高PF與低紋波，但成本高；相對前麵兩種架構，PSR CV+DC-DC這種架構應用而生，在既可以滿足高PFyudiwenboqingkuangxia
，chengbenshangyejieyuerzhezhijian，ersuizhezhinengzhaomingdexingqi，cishejiyoushigengjiamingxian，zhuyaoyuanyinshidaijishitiaoguangmokuaigongdianjitongshikezhichiduoluDC-DC輸出（如圖一）。

近期歐盟也因應智能調光的廣泛也發布了新版諧波電流發射標準EN IEC 61000-3-2:2019,歐洲電工標準化委員會（CENCLEC）網站最新信息
，該版本最快將於2022年3月1日替代目前使用的版本IEC 61000-3-2:2014。其主要是照明設備要求有較大的差異，此標準適用於連接到公用電力係統的每相額定輸入電流不大於16A的設備，與舊版標準相比，標準中主要變化如下：

1. 更新額定功率≤25W的照明設備的諧波電流發射限值，以考慮新型照明設備

2. 增加5W分界線
，照明設備小於5W無諧波電流發射限值

 

近年來隨著智能照明係統興起
，光源可以進行調光調色，從而新標準規定了5W≤P≤25W照明設備需要增加諧波電流測試，涵括產品類別非常廣泛，包括櫥櫃燈，球泡燈
，調光型小夜燈等小功率的LED燈具。

 

通嘉PSR CV方案-LD7841

 

通嘉開發了新一代高功率因數原邊反饋恒壓方案LD7841,它采用變化導通時間及限頻操作模式，使係統輕易達到相關要求；輸出電壓采用原邊回授並做膝點取樣，讓輸出電壓更加精準；為了全電壓範圍開機時間小於0.5秒要求, 內置高壓啟動及采用軟啟動邏輯，使輸出電壓開機期間無過衝現象；新型THD補償機製及導通時間監控，使係統能維持高功因（PF>0.9）及低電流諧波（THD<20%）並維持待機時功耗小於0.5W等電氣要求；另外, LD7841具有完善的保護功能，包括BNI/BNO, VCC OVP, FB OVP, OLP, OSCP, SDSP..等，典型應用如下：

 

圖二 典型應用

 

 

LD7841 恒壓軟啟動工作邏輯

 

CH1:VVCC,CH2:VCOMP,CH4:VOUTPUT

 

圖三 VREF啟動時序

 

當VCC > UVLO_ON時
，IC確定IC內部各個邏輯正常後
，COMP pin電壓迅速爬升至VCMP_OPEN=4.7V，Ton開最大打出能量，讓輸出電壓迅速建立，此時內部VREF基準電壓限製為3.2V，當VFB檢測電壓為3.2V時

，COMP pin電壓迅速下拉
，回授開始建立
，震蕩時間在190mS以內，VREF基準電壓從3.2V慢慢上升到3.5V
，時間持續300mS,回授逐漸穩定，從而實現VREF基準軟啟動，讓輸出電壓無過衝現象。

 

LD7841 QR,QR-DCM,DCM混模工作模式

 

（a）       

（b）

（c） 

    

（d）

圖四 工作模式

 

1. TFL=1/FSW_LIMIT,TO1=~5uS. And TO2=~(TFL+125uS)。

2. 通過檢測FB pin不同上升VFBR電壓，IC可以工作QR或者DCM

；如果QRD信號觸發在TO1時間後但TO2時間前，IC直接在第一個穀底導通，如圖四（a）所示。

3. 如果QRD信號觸發在TFL結束前
，此時QRD觸發IC不會打開MOS
，等到TFL結束QRD信號再次觸發，MOS會在TO1時間內諧振穀底導通，如圖四（b）所示。

4. 如果QRD信號在TFL結束前都沒有觸發，等TO1時間結束後MOS直接導通

，如圖四（c）所示。

5. LD7841在一個半波內可能會工作在QR，QR-DCM
，DCM三種模式，通過混模及限頻方式可以改善重輕載效率，如圖四（d）所示。

 

LD7841功能及應用說明

FB (Pin1)功能: 輸出電壓偵測、QR切換偵測、最大導通時間設定、過電壓/欠電壓保護，附加IC腳斷路及開路保護

 

1. 輸出電壓偵測

 

圖五 FB電壓偵測

 

當二次側電流剛好泄放到零時，一次側諧振開始
，通嘉通過引入膝點偵測技術，FB取樣轉折點波形電壓並保持到下一個開關波形，這樣可以消除變壓器電流對二次側整流管VF受順向電流大小而影響，計算公式如下：
 

 

2. QR切換偵測

 

圖六 ZVS偵測

 

VFB檢測到輔助繞組電壓，當電壓下降低於VQRD時，變壓器電流降到零，QRD信號觸發，驅動會打開MOS。

 

3. 最大導通時間設定

 

圖七 Ton MAX設定

 

當VCC ≧ UVLO_ON及BNI已經觸發時
，LD7841內部吐出恒流源並延時一個時間檢測通過RFB_T產生的電壓來設定最大導通時間，設定參考表一：

 

表一 最大Ton時間設定

 

LD7841操作時會通過偵測HV Pin改變最大導通時間值進而補償COMP pin 位準



，補償電壓範圍在100VDC-420VDC
，計算公式：

 

 

4. 過電壓保護

 

CH1:VVCC, CH2:VCOMP, CH3:VFB, CH4:VGATE

 

 

圖八 FB OVP保護，OVP限值通過Rcs設定

 

在正常工作時如果RFB_UP電阻短路或者RFB_DOWN電阻開路，一旦VFB電壓高於VFB_OVP_0（典型值4.0V）或者VFB_OVP_1（典型值4.2V），並連續檢測到4個周期，LD7841會觸發過電壓保護並立即關斷驅動至IC重新啟動1次後再觸發保護
，直到故障解除。

欠電壓保護

 

 

 

 

 

 

 

結論

本文主要講解了通嘉新一代原邊反饋恒壓方案LD7841，它采用SOP-8封裝，擁有快速啟動

、高效率、高PF、低THD等優點；采用膝點偵測技術讓輸出電壓更加準確，而IC本身擁有很多的保護功能，能夠讓係統在異常發生時及時提供保護。透過以上的介紹，讓電源設計者對LD7841使用時更加熟悉跟了解，如有更進一步的需求及想法
，歡迎跟通嘉科技聯絡。

（來源：END,作者：通嘉FAE–郭龍劍）