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激光電源

LED驅(qū)動電源可靠性設(shè)計的研究(二)

星之球激光 來源:電子發(fā)燒友2011-11-07 我要評論(0 )   

2 驅(qū)動電源電路設(shè)計 目前LED 驅(qū)動電源存在驅(qū)動能力較低,保護(hù)功能較少,輸出電壓電流不穩(wěn)定,可靠性差等問題,很難達(dá)到要求,根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗提出了驅(qū)動電源硬件電路的設(shè)計...

2 驅(qū)動電源電路設(shè)計

 

  目前LED 驅(qū)動電源存在驅(qū)動能力較低,保護(hù)功能較少,輸出電壓電流不穩(wěn)定,可靠性差等問題,很難達(dá)到要求,根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗提出了驅(qū)動電源硬件電路的設(shè)計方案,本設(shè)計能夠很好地提高LED 驅(qū)動電源的可靠性。

  2. 1 總體電路設(shè)計

  LED 驅(qū)動電源的總體設(shè)計如圖1 所示。圖1 中主電路中U 為220 V 交流輸入電壓; RC,CC和DC構(gòu)成RCD 電路; T 為變壓器; S 為開關(guān)管; D 為整流二極管; C為整流電容; RC為采樣電阻,具體電路如圖1 所示。

  電路在設(shè)計時考慮到電路的可靠性,輸入端應(yīng)具有隔離電路,以保護(hù)電網(wǎng)和用電設(shè)備的安全。輸入端設(shè)計了輸入保護(hù)電路,用來保護(hù)LED 驅(qū)動電源在電網(wǎng)側(cè)產(chǎn)生脈動瞬態(tài)干擾下能夠正常工作,并有效抑制共模和差模干擾。為了提高電路的功率因數(shù),電路中采用了有源功率因數(shù)校正電路。為了實現(xiàn)恒流輸出,采用電流反饋控制,RC采樣電阻感應(yīng)輸出電流大小,與參考點電壓進(jìn)行比較,輸出信號通過光電耦合電路輸入到控制器,產(chǎn)生PWM 控制信號,控制變壓器的工作方式,已達(dá)到變壓器恒流輸出。

LED 驅(qū)動電源總體設(shè)計電路

圖1 LED 驅(qū)動電源總體設(shè)計電路

  2. 2 部分電路設(shè)計

  ( 1) 輸入保護(hù)電路設(shè)計

  LED 大功率燈驅(qū)動電源一般用在室外,用電環(huán)境相對比較惡劣,且外界的各種干擾容易使電源出現(xiàn)問題。同時,LED 燈驅(qū)動電源的故障,也容易對電網(wǎng)的安全造成隱患。因此,有必要在輸入端設(shè)計保護(hù)電路,用來保護(hù)用電設(shè)備和電網(wǎng)的安全。

  電路中有負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻,用來啟動過電流保護(hù)。通過保險絲進(jìn)行過電流保護(hù)。利用壓敏電阻來抑制瞬變傳導(dǎo)產(chǎn)生的干擾,吸收輸入端的浪涌和脈沖干擾。電路中設(shè)有共模與差模干擾抑制電路,用來減小LED 驅(qū)動電源對其他用電設(shè)備的干擾,同時可以抑制外界用電設(shè)備對驅(qū)動電源的干擾。

  ( 2) 功率因數(shù)校正電路

  將交流220 V 市電經(jīng)整流后供給負(fù)載使用,最常用的整流方式是由4 個二極管組成的整流橋?qū)⒔涣麟娮儞Q為直流電,但是這種方法存在著一個無法避免的缺點: 由二極管和電容組成的非線性電路會產(chǎn)生大量的電流諧波和無功功率,造成電網(wǎng)的污染。這種諧波污染不僅會使電網(wǎng)電壓發(fā)生畸變,而且還會造成用電設(shè)備的故障和損壞。另外,用電設(shè)備的功率因數(shù)越高,則有功功率所占的比重越大,設(shè)備就越節(jié)能。

  為了提高功率因數(shù),需要做兩個方面的工作: 一方面減小輸入電流和輸入電壓之間的相位差φ,努力使兩者同相位; 另一方面,需要減小輸入電流的諧波含量,采取一定的方法使輸入電流的波形接近正弦波。

  基于上述要求,可以采用安森美公司生產(chǎn)的MC33260 芯片作為有源功率因數(shù)控制芯片,此芯片只需要使用最少的外部元件便可以實現(xiàn)控制要求,可以極大地減小電感和功率開關(guān)的尺寸,降低系統(tǒng)的成本且功能還能達(dá)到要求。電路如圖2 所示。

功率因數(shù)校正電路

圖2 功率因數(shù)校正電路

 

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