大功率LED驅(qū)動電源設(shè)計.pdf

1、全球能源短缺一直是人類面臨的重要的問題。我們平時廣泛使用的白熾燈、熒光燈等照明光源的光電轉(zhuǎn)換效率通常很低，它們所消耗的能量中真正用于照明的部分相當(dāng)少，這就造成了能源的極度浪費。LED作為新一代照明光源，其節(jié)能、環(huán)保的特點將引領(lǐng)一個嶄新的照明時代。目前，LED日光管、球泡燈等小功率產(chǎn)品的驅(qū)動已經(jīng)趨向無電源化，但LED路燈、隧道燈等大功率產(chǎn)品的驅(qū)動方式仍是采用高頻開關(guān)電源。
　　 本文針對目前市場上LED路燈的功率等級，設(shè)計了一款1

2、20W的LED路燈驅(qū)動電源。該方案輸出電壓高而輸出電流相對較小，這樣可以減少開關(guān)元件的損耗，不需要同步整流仍然可以實現(xiàn)高效率，而且在不增加元件電壓應(yīng)力的基礎(chǔ)上，減小元件的電流應(yīng)力要求，節(jié)省成本。為了體現(xiàn)LED綠色照明的優(yōu)勢，則要求驅(qū)動電源必須具有效率高、對電網(wǎng)無污染等特點?；诖?，本文采用3級驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)。第1級為Boost拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實現(xiàn)高頻開關(guān)電源的功率因數(shù)校正，減少對電網(wǎng)的污染；第2級用LLC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實現(xiàn)主功率級軟開關(guān)的工作模式，減

3、少開關(guān)器件的損耗，相比采用有源鉗位正激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)驅(qū)動的LED路燈，其效率可以提高5個百分點左右；第3級為Buck拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，為LED提供恒流模式驅(qū)動。該驅(qū)動電源為4路輸出，即第3級為4個Buck恒流電路并聯(lián)，每路輸出30W。
　　 文章首先介紹了PFC的意義和工作原理，確定選用有源功率因數(shù)校正(APFC)電路。分析了其工作模式，并對主電路參數(shù)進(jìn)行了推導(dǎo)與設(shè)計?？刂菩酒x用FAN7930C，其工作頻率高于目前市場上主流的PFC芯片L

4、6563，可使電感體積減小。其次介紹了不對稱半橋LLC諧振變換器的工作原理，借助FHA電路模型對其特性進(jìn)行詳細(xì)分析，并完成了諧振網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和控制電路參數(shù)的設(shè)計，在設(shè)計變壓器時，打破常規(guī)的計算方式，將變壓器次級的漏感折算到原邊，使計算出的參數(shù)更接近實際值?？刂菩酒x用FSFR2100，其內(nèi)部集成了High-side MOS和Low-side MOS，大大簡化了驅(qū)動電路，減少了外圍電路元件，降低了成本。然后給出了基于Buck拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的恒流電路