100W照明用LED驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、LED應(yīng)用于照明是二十一世紀(jì)照明市場的新希望，尤其是大功率白光LED更被寄以厚望，是照明產(chǎn)品的新興光源，有“綠色照明”光源之稱，發(fā)展?jié)摿o限。在城市道路照明系統(tǒng)中采用綠色節(jié)能，安全可靠的LED路燈已經(jīng)成為近年來各地建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的重要措施，具有廣闊的市場空間。由于LED路燈工作于較嚴(yán)酷的室外環(huán)境，因此對(duì)其驅(qū)動(dòng)電源有著很高的性能和可靠性要求。目前，LED路燈驅(qū)動(dòng)電源仍存在轉(zhuǎn)換效率低、功率因數(shù)低、輸出電流穩(wěn)定性差、壽命不能與LED相匹配等問

2、題，已經(jīng)成為制約LED路燈照明裝置進(jìn)一步推廣應(yīng)用的瓶頸。因此，研制高性能高可靠性的LED路燈驅(qū)動(dòng)電源具有重要的實(shí)用價(jià)值。
　　 本文給出了大功率LED驅(qū)動(dòng)電源課題的背景和研究意義，回顧了大功率LED驅(qū)動(dòng)電源的發(fā)展?fàn)顩r，展望了未來趨勢，并簡要介紹了大功率LED的電氣特性。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)LED的工作特性和驅(qū)動(dòng)器的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)提出了一種三級(jí)式方案，前級(jí)是PFC級(jí)，中間級(jí)是準(zhǔn)諧振DC/DC級(jí)，后級(jí)是恒壓恒流電路。PFC級(jí)采用電感電流臨界連

3、續(xù)模式的Boost變換器，DC/DC級(jí)采用準(zhǔn)諧振模式的反激變換器。由于升壓型臨界連續(xù)模式、電流峰值控制模式的有源功率因數(shù)校正技術(shù)具有控制電路較簡單，可實(shí)現(xiàn)零電壓導(dǎo)通、功率因數(shù)高的優(yōu)點(diǎn)，適用于中小功率的電源產(chǎn)品。因此本電路采用L6561芯片設(shè)計(jì)一款有源功率因數(shù)校正電路，應(yīng)用于100WLED驅(qū)動(dòng)電源中，降低諧波干擾，穩(wěn)定輸出電壓，使整個(gè)電路系統(tǒng)的功率因數(shù)高達(dá)0.99。而準(zhǔn)諧振技術(shù)降低了MOSFET的開關(guān)損耗，從而提高可靠性。此外，軟開關(guān)可以

4、改善電源的EMI特性，允許設(shè)計(jì)人員減少使用濾波器的數(shù)目，因而降低成本。
　　 文中首先對(duì)臨界連續(xù)工作模式的功率因數(shù)校正的工作原理和主電路參數(shù)進(jìn)行推導(dǎo)與設(shè)計(jì)，以及對(duì)基于L6561的PFC控制電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的研究。其次詳細(xì)介紹了準(zhǔn)諧振模式的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用，對(duì)基于NCP1377的反激變換器的工作原理和穩(wěn)態(tài)特性進(jìn)行了詳細(xì)的分析。論文詳細(xì)介紹了該方案的工作原理和特點(diǎn)，并分析了鉗位電路及基于AP4313的恒壓/恒流電路。