PT4201設計的離線(xiàn)式LED射燈技術(shù)

　　LED開(kāi)路：

　　LED負載開(kāi)路時(shí),流過(guò)穩壓管的電流在電阻R1和R2上產(chǎn)生一個(gè)壓降使光耦發(fā)光管被打開(kāi),使PT4201的FB降低。當FB降低到一定程度時(shí)PT4201進(jìn)入突發(fā)模式,整個(gè)系統進(jìn)入低功耗模式。因此LED燈開(kāi)路是安全的。

　　LED短路及采樣電阻短路保護：

　　當LED負載發(fā)生短路時(shí),光耦發(fā)光管兩端電壓等于輸出電壓,由于輸出功率很小因此整個(gè)系統工作是安全的。當采樣電阻發(fā)生短路時(shí),由于光耦發(fā)光管兩端電壓為零,發(fā)光管不導通導致FB電壓快速爬升到保護閾值。在Rosc為100Kohm情況下,過(guò)32mS后PT4201將自動(dòng)關(guān)閉。

　　工作頻率設定：

　　PT4201的Rosc引腳為設定PWM頻率提供了方便,用一個(gè)電阻接在Rosc引腳和GND之間可以對PWM頻率進(jìn)行設定(圖4)。PWM頻率與設定電阻之間的關(guān)系遵循以下關(guān)系:Fosc=6500/Rosc。FOSC單位KHz,Rosc單位Kohm。

　　PT4201在正常工作時(shí)會(huì )周期性地改變PWM工作頻率進(jìn)行頻率抖動(dòng),周期性改變的頻率把EMI傳導干擾擴展到更寬的頻譜范圍內從而降低了傳導段的EMI干擾。

　　電流采樣以及前沿消隱:

　　PT4201的CS引腳的功能之一是采樣外部MOSFET電流進(jìn)行電流斜率補償,二是提供逐周期的MOSFET過(guò)流保護功能。PT4201通過(guò)采樣與功率MOSFET串聯(lián)的采樣電阻來(lái)采樣流過(guò)MOSFET的電流,流過(guò)MOSFET的電流在采樣電阻Rcs上轉換成電壓信號,CS上電壓和FB電壓共同決定了PWM脈沖占空比。

　　在PWM每個(gè)導通周期當CS引腳的電壓超過(guò)內部門(mén)限電壓時(shí)MOSFET將立即被關(guān)掉防止過(guò)流對器件的損傷。過(guò)流門(mén)限電壓與MOSFET的電流可由以下關(guān)系確定：IOC=Voc/Rcs

　　其中IOC為MOSFET電流,Voc為過(guò)流門(mén)限電壓,Rcs為采樣電阻大小。內部過(guò)流的門(mén)限值與PWM占空比大小有關(guān),當PWM占空比為0時(shí),過(guò)流門(mén)限值為0.80V。

　　由于變壓器副繞組整流電路反向恢復時(shí)間以及初級繞組寄生電容等因素影響,在每一個(gè)PWM周期開(kāi)啟瞬間會(huì )在采樣電阻上產(chǎn)生一個(gè)持續時(shí)間很短的尖峰電壓。為此PT4201會(huì )在MOSFET開(kāi)啟后屏蔽CS采樣輸入一段時(shí)間TBLK,在這段時(shí)間內,過(guò)流保護被關(guān)閉不會(huì )關(guān)掉外部MOSFET。這樣可以避免MOSFET開(kāi)啟瞬間在采樣電阻上產(chǎn)生的電壓毛刺而造成誤動(dòng)作。PT4201提供的這種功能可以省去電流采樣電路所需的RC濾波器(圖5)。

　　VDD 過(guò)壓保護

　　當系統發(fā)生嚴重故障時(shí),例如對于光耦開(kāi)路或者反饋開(kāi)路的情況,光耦輸出電流接近零致使FB端電壓上升。FB電壓上升將會(huì )使PT4201工作在過(guò)流保護狀態(tài),因為有多余的電流供給負載,如果超出了負載所需電流大小會(huì )使輸出電壓迅速爬升。由于輔助繞組的電壓與輸出電壓成一定的比例,輸出電壓升高引起輔助繞組電壓升高進(jìn)而使VDD電壓升高,當PT4201檢測到VDD引腳電壓達到過(guò)壓保護點(diǎn)時(shí)會(huì )關(guān)閉PWM。當OVP被觸發(fā)時(shí)由于沒(méi)有能量供給負載及輔助繞組,VDD電壓和輸出電壓下降,當降低到OVP解除電壓時(shí)將重新開(kāi)啟正常工作。這時(shí)如果故障解除則正常工作,如果故障依然存在將重新進(jìn)入OVP保護狀態(tài)(圖6)。