單級PFC反激式LED驅(qū)動電源設(shè)計與研究.pdf

1、隨著能源危機和環(huán)境污染的日益嚴重，固體光源LED由于節(jié)能、環(huán)保、光效高、壽命長等優(yōu)點成為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，是未來發(fā)展的趨勢，21世紀將進入以LED為代表的新型固體光源照明時代。高功率LED是低壓大電流的場致發(fā)光PN結(jié)冷光源，其特性決定高功率LED需要專用的驅(qū)動電源。目前市電供電的LED驅(qū)動電源質(zhì)量參差不齊、效率和可靠性較低、EMC不達標等，因此研究適合市電照明的高功率LED驅(qū)動電源實現(xiàn)LED的通用照明具有很強的理論意義與現(xiàn)實意義。

2、
　　 通過對目前國內(nèi)外研究文獻的分析與總結(jié)，熟悉了高功率LED驅(qū)動電源的發(fā)展現(xiàn)狀及其基本原理，得出LED對其驅(qū)動的要求：高效率、高可靠免維護、安全隔離、低成本、精確控制、高功率因數(shù)等。對各種LED驅(qū)動電源方案進行了研究，主要對有源兩級PFC和有源單級PFC進行了分析和對比，得出單級PFC更適合作為高功率LED驅(qū)動。論文對單級PFC反激式開關(guān)電源進行了深入地分析研究，對其改進以更適合作為LED驅(qū)動電源。
　　 按照LED

3、高頻開關(guān)電源的設(shè)計要求實現(xiàn)單級高功率因數(shù)校正恒流限壓反饋LED30W驅(qū)動電源和50W驅(qū)動電源。電源主控芯片L6561采用臨界導(dǎo)通模式，在單級結(jié)構(gòu)上既實現(xiàn)了功率因數(shù)的校正，又完成DC/DC級的降壓和高低壓的電氣隔離。電源可為LED提供恒定的電流，保證LED發(fā)光亮度穩(wěn)定。通過分析單級PFC的特殊電路結(jié)構(gòu)的輸入和輸出特性實現(xiàn)了恒流限壓反饋環(huán)路設(shè)計，使其滿足LED恒流的特殊要求；對電源的PCB進行了整體熱設(shè)計，實現(xiàn)了良好的散熱，提高了可靠性。<

4、br>　　 由于單級PFC反激式開關(guān)電源的變壓器需要具有PFC初級電感的儲能功能和反激式變壓器的安全隔離降壓功能，故初級電感和繞制結(jié)構(gòu)需要特殊設(shè)計。本文分析了變壓器的工作原理，按照高效率，低EMI的基本要求，設(shè)計并實現(xiàn)了適合單級PFC反激式開關(guān)電源的變壓器，使其具有較高的傳輸效率，較低的EMI和溫升。
　　 通過實驗研究了TD箝位、RCD箝位和TRCD箝位電路的可靠性和抗EMI的特性，證明了TRCD箝位電路提高了系統(tǒng)的效率，降

5、低了系統(tǒng)的電磁干擾，改進了箝位電路的可靠性。為降低電源的EMI，優(yōu)化了電源PCB的EMC設(shè)計。詳細分析了單級PFC電磁干擾的原理，設(shè)計出適合單級PFC的EMI濾波器，實現(xiàn)電源的電磁兼容傳導(dǎo)干擾符合GB17743標準要求。
　　 論文分析電源電路中的MOS管、變壓器、箝位電路及輸出整流電路的功耗，并分別采用CoolMOS管、改進變壓器設(shè)計、箝位電路設(shè)計和輸出整流電路設(shè)計以降低它們的功耗。輸出整流電路采用采用同步整流控制技術(shù)，并實現(xiàn)