高效单级变换式LED驱动电源设计方案

本文摘要：0章节 随着全球化石油燃料的日益消耗，人们正在找寻新的替代能源，可再生能源如：风能、太阳能、生物能源等沦为热点。由于可再生能源的研发不存在诸多经济、技术风险等不确认因素，所以各国政府都在大力发展LED灯光产业，大力推广LED路灯、隧道灯、球泡灯等灯光产品的应用于研究，提倡产品减少能耗、提高效率、增进节约能源技术创新等工作。

0章节　　随着全球化石油燃料的日益消耗，人们正在找寻新的替代能源，可再生能源如：风能、太阳能、生物能源等沦为热点。由于可再生能源的研发不存在诸多经济、技术风险等不确认因素，所以各国政府都在大力发展LED灯光产业，大力推广LED路灯、隧道灯、球泡灯等灯光产品的应用于研究，提倡产品减少能耗、提高效率、增进节约能源技术创新等工作。基于LED闪烁器件的高压特性，LED灯光的核心部件LED驱动电源的能效、功率因数、可靠性等性能沦为LED光电灯光产业能否身体健康发展亟待解决的关键技术问题。　　中国的国家推荐性标准GB/T24825-2009LED模块用直流或交流电子掌控装置性能拒绝中规定：超过能效1级的隔绝输入式LED模块掌控装置，电源效率不应不大于88%（P25W）；电源产品电磁干扰（EMI）性能不应符合国家强制性标准GB17625.1-2003/IEC61000-3-2:2001电磁兼容限值谐波电流升空限值和GB17743-2007电气灯光和类似于设备的无线电侵扰特性的限值和测量方法的涉及拒绝。

美国能源之星照明灯不具规范（ENERGYSTARProgramRequirementsProductSpecificationforLuminaires）中规定：商用照明灯不具功率因数必需小于0.9。　　LED光源与其它光源的主要区别在于LED光源必须一个驱动电源，驱动电源的性能必要关系到LED光源的性能。在全球倡导节能减排和绿色电子的大背景下，如何设计一种低功率因数、较低谐波电流的高效LED驱动电源是当今普遍注目的热点问题。

本文明确提出一种使用功率因数校正（PFC）电路，临界模式（boundarymode）的AC/DC单级反激式的电源供应器流形，通过准确原作涉及参数，可在顾及电源品质与成本的情况下，有效地提升能效、防止建筑物内古志谐波电流导致的电源环境污染。　　1单级AC/DC流形结构及原理　　AC/DC反激式变换器，是使用临界电流模式掌控的Flyback转换电路，系统原理框图如图1.工作原理：电源管MOS驱动着反激式储能隔绝变压器T，MOS导通时变压器T储能，变频器时变压器T次级绕组通过续流二极管获释能量。掌控MOS的导通、变频器时间规律，可实现输出电流波形和输入直流电力或电流的平稳掌控，以确保输出电流的正弦规律简化和输入直流特性的稳定性。

图1AC/DC反激式变换器原理图　　电路流形如图2右图。图2电路拓扑图　　图2中：Lm为变压器初级励磁电感觉，Lr为漏电感觉，初级电感LP=Lm+Lr，次级电感为LS。　　1.1SPWM调制原理　　如图2右图，市电经全波整流，按市电半个周期波形图分析，则正弦调制原理分析如图3:IQ为MOS管在某一时刻的导通电流，IQ（sin）_PK是MOS的峰值电流，ID为次级二极管在MOS管重开时刻的续流，ID（sin）_PK是二极管的峰值电流。图3SPWM调制图　　在调制波形示意图里，使用电感电流回零后容许导通下一个驱动脉冲工作方式，以确保每个电源周期里T=TON+TOFF。

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