PT4201設計的離線式LED射燈技術

　　LED開路：

　　LED負載開路時,流過穩壓管的電流在電阻R1和R2上產生一個壓降使光耦發光管被打開,使PT4201的FB降低。當FB降低到一定程度時PT4201進入突發模式,整個系統進入低功耗模式。因此LED燈開路是安全的。

　　LED短路及采樣電阻短路保護：

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

　　工作頻率設定：

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

　　PT4201在正常工作時會周期性地改變PWM工作頻率進行頻率抖動,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電流進行電流斜率補償,二是提供逐周期的MOSFET過流保護功能。PT4201通過采樣與功率MOSFET串聯的采樣電阻來采樣流過MOSFET的電流,流過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每個導通周期當CS引腳的電壓超過內部門限電壓時MOSFET將立即被關掉防止過流對器件的損傷。過流門限電壓與MOSFET的電流可由以下關系確定：IOC=Voc/Rcs

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

　　由于變壓器副繞組整流電路反向恢復時間以及初級繞組寄生電容等因素影響,在每一個PWM周期開啟瞬間會在采樣電阻上產生一個持續時間很短的尖峰電壓。為此PT4201會在MOSFET開啟后屏蔽CS采樣輸入一段時間TBLK,在這段時間內,過流保護被關閉不會關掉外部MOSFET。這樣可以避免MOSFET開啟瞬間在采樣電阻上產生的電壓毛刺而造成誤動作。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 過壓保護

　　當系統發生嚴重故障時,例如對于光耦開路或者反饋開路的情況,光耦輸出電流接近零致使FB端電壓上升。FB電壓上升將會使PT4201工作在過流保護狀態,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而使VDD電壓升高,當PT4201檢測到VDD引腳電壓達到過壓保護點時會關閉PWM。當OVP被觸發時由于沒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解除電壓時將重新開啟正常工作。這時如果故障解除則正常工作,如果故障依然存在將重新進入OVP保護狀態(圖6)。