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采用MT7953设计制作的5W LED节能灯

采用MT7953设计制作的5W LED节能灯

点击数:7817 次   录入时间:03-04 11:36:20   整理:http://www.55dianzi.com   照明-彩灯电路

  下图是采用MT7953集成电路芯片制作5W的LED节能灯电路图。220V的交流电压通过桥式整流贴片二极管D1~D4变换成直流电压,通过电容C1滤波得到DC 310V左右电压。该电压经电阻Rl、R2给MT7953集成电路芯片的②脚VDD端供电,启动过程中,一旦C2充电使②脚VDD端电压达到16V时,控制逻辑就起振工作,激励内部功率开关管工作。一旦辅助绕组上的电压升得足够高,芯片的电源将由辅助绕组提供而持续工作。如果MT7953集成电路的②脚VDD端低于7.2V,即UVLO低于阈值电压时,芯片MT7953将自动关闭。

采用MT7953设计制作的5W LED节能灯


  
  (1)检测控制与输出电流设置关系

    MT7953集成电路芯片逐周期检测变压器源边的峰值电流,④脚的CS端连接到内部的峰值电流比较器的输入端,与内部500mV的阈值电平进行比较,当CS外部电压达到该阈值时,功率管关断。电阻R3、MT7953集成电路芯片的④脚CS端比较器,还包括一个500ns的前沿消隐时间,以滤除CS端在导通瞬间的噪声。MT7953集成电路芯片工作在电感电流断续模式,无需环路补偿,最大占空比为42%。
  
  (2)辅助绕组反馈及其检测

    MT7953集成电路芯片通过辅助绕组反馈来检测次级的输出电流状况,①脚AUX直接接到辅助绕组上,内部有两个分压电阻,比例为6:1。辅助绕组的电压信号经过分压电阻串联分压后,进入检测电路,为排除噪声的干扰,芯片内部设置了2μs的前沿消隐时间。MT7953集成电路芯片的过压和LED开路保护关断时间控制,都是通过辅助绕组电压信号的检测来实现的。
  
  MT7953集成电路芯片内置两个过压保护机制,①脚AUX端电压高于设定值且发生四次,则被判定为输出开路,MT7953集成电路芯片将关闭PWM开关信号,②脚VDD电压逐渐降到(UVLO阈值),并进入重启模式。
  
  如果MT7953集成电路芯片②脚电压超过19V,MT7953集成电路芯片内部钳位,电路开始工作,将②脚电压钳位于19V(注意,②脚电压实际设置在7.5V~16V之间)。
  
  (3)过流保护

    一旦MT795.3集成电路芯片CS的4脚电压超过500mV,MT7953集成电路芯片将立即关断功率NMOSFET管,这种每周期过流检测的方式保护了相关外围元器件免于损坏。
  
  次级输出直流电压:通过D7贴片二极管、电容C4、电阻R5滤波得到15V的直流电压点亮5只大功率LED发光二极管照明。
  
  (4)元器件的选择

    制作关键器件T1高频变压器EPC13的工作频率在20kHz。
  
  500kHz,输出功率0.5W~10W,工作温度一40C叶125C,Tl高频变压器EPC3具有尺寸小、可靠性高的特点。虽然在电路图4给出了绕制的匝数,在业余条件下很难制作成功,因为它的工作温度很高,建议购买成品,而且价格也很低,其他都是常用的贴片元器件。

  (5)设计印刷线路板PCB应注意的问题

    1)旁路电容、MT7953集成电路芯片VDD的旁路电容要紧靠芯片VDD的引脚②脚。
  
  2)地线:峰值电流采样电阻R3的功率地线尽可能短,且要和芯片的地线(负极)及其他小信号的地线(负极)分头接到电容的地端(负极),减小功率环路的面积,如变压器源边功率管及缓冲网络,( snubber)电路的环路面积以及次级二极管,变压器次级、输出电容的环路面积,以减小“EMI”辐射。

    3)DRAIN引脚:应增加DRAIN的⑤、⑥脚的铜箔面积,以帮助芯片提高散热能力0

    4)制作:首先220V的电源恒流驱动板,采用的是成品线路板,它只有一元钱的硬币大小,尺寸25cm x15cm x15cm双面印刷线路板。
  
 (6)铝基电路板介绍

  PCB铝基极的结构:PCB铝基覆铜板是一种金属线路板材料,它分三层结构(铜箔面、导热绝缘层、金属基板组成)。线路层相当于普通PCB的敷铜板,绝缘层是一层热阻导热绝缘材料,厚度为0.3mm至0.6mm,是铝基覆铜板的核心技术。
  
  1)关于PCB铝基板:
  
  PCB铝基板具有良好的导热性和电气绝缘性能和机械加工性能,通常PCB铝基板表面用贴装技术“SMT”,可以降低温度提高产品功率密度和可靠性,延长使用寿命。所以焊接1W的LED大功率发光二极管就在上面贴装焊接,注意要分清LED发光二极管的正负极,它上面有正极“+”和负极“一”的符号。焊接的时候把1W的LED发光二极管贴片在PCB铝基电路板上的铜箔面的正负极再焊接,速度控制在2秒左右,不能长时间焊接,以防把1W大功率LED发光二极管损坏。把绝缘皮放进灯的外壳与电路板之间,220V的恒流驱动电源板放在绝缘皮的中间,不能和外壳相碰,因为外壳都是抛光铝壳。然后把220V的恒流驱动电源的输出线从抛光铝壳孔中引出,认清正负极焊在PCB铝基板上的正负极上,把2个M4的螺钉装上拧紧,卡上PC磨砂罩。
  
  2)总装:首先把E27灯头的外壳拧紧到抛光铝壳上,把两根220V的电源出线用镊子取出,一根导线从洞里引出。然后把E27灯头上的外壳拧紧,并把电源线卡在里面,另一根导线伸到灯头中间引出。把螺钉卡在中间拧紧就固定好导线了。最后,一款用MT7953集成电路芯片及套件制作的5W LED节能灯全部装配完成。
   
   




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