一種高性能可智能控制型LED路燈驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)

作者：曹永鄧華秋時(shí)間：2015-02-11 來源：電子產(chǎn)品世界

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編者按：　　摘要：本文針對(duì)傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電源電能損耗大、效率和智能化程度低的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一款適用于大功率LED路燈的高性能可智能控制型驅(qū)動(dòng)電源。本文選擇了多級(jí)驅(qū)動(dòng)方案，即功率因數(shù)校正(PFC)電路、LLC諧振控制電路和多路恒流輸出的三級(jí)式結(jié)構(gòu)。本文采用合理的設(shè)計(jì)，優(yōu)化了功率校正因數(shù)，增大了輸入電壓范圍，提高了整機(jī)效率，使輸出電流在全負(fù)載范圍內(nèi)更加穩(wěn)定，同時(shí)增加了PWM調(diào)光控制功能，可根據(jù)外界環(huán)境的變化智能控制LED路燈的亮度，從而達(dá)到進(jìn)一步節(jié)能減排的效果。　　引言　　由于具有高光效、長(zhǎng)壽命、燈具效率高、環(huán)保和易

　　LLC轉(zhuǎn)換器要求在開關(guān)半周期之間具有固定的死區(qū)時(shí)間。如圖3所示，連接于DT/BF引腳、VREF引腳和接地引腳之間的電阻分壓器用于設(shè)定死區(qū)時(shí)間，最大啟動(dòng)頻率以及脈沖閾值頻率。FB引腳是反饋回路的頻率控制輸入端。頻率與反饋引腳電流成正比。引腳HB的輸出通過一個(gè)諧振電容C2驅(qū)動(dòng)輸出變壓器T1，該電容用于確定工作紋波電流和在故障條件下能夠承受的高電壓。

本文引用地址：http://2s4d.com/article/269822.htm

　　變壓器T1的漏感設(shè)計(jì)為50μH，這樣和諧振電容C2一起確定了初級(jí)串聯(lián)諧振頻率，如下式所示：

　　其中f_R為串聯(lián)諧振頻率，L_L為變壓器漏感，C_R為諧振電容器的值。

　　為實(shí)現(xiàn)最低成本和最小尺寸，采用~250KHz的額定工作頻率，這樣可以使用較低成本的陶瓷電容來代替點(diǎn)解電容，延長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)電路的壽命。

　　2.3 恒流輸出電路設(shè)計(jì)

　　由LED的發(fā)光原理可知，LED驅(qū)動(dòng)電源更適合采用恒流輸出的方式^[6]。本設(shè)計(jì)采用TI公司的LM3406HV作為控制芯片，LM3406HV采用受控導(dǎo)通時(shí)間結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以確保無論輸入及輸出電壓如何變動(dòng)，開關(guān)頻率都恒定不變，因此LM3406HV的輸出電流極為準(zhǔn)確，瞬態(tài)響應(yīng)也極快。LM3406HV支持PWM調(diào)光，可以使用專用邏輯引腳或者PWM開關(guān)電源來實(shí)現(xiàn)^[7]。圖4是LM3406HV的典型應(yīng)用圖。

　　如圖4所示，導(dǎo)通時(shí)間t_on可通過外部電阻R_on、輸入電壓V_IN和輸出電壓V_O設(shè)置，導(dǎo)通時(shí)間由以下公式確定：

　　DIM引腳是一個(gè)PWM調(diào)光輸入引腳，當(dāng)輸入為低電平(小于0.8V)時(shí)將會(huì)禁止內(nèi)部MOSFET，同時(shí)關(guān)斷流向LED的電流。調(diào)光頻率和占空比由LED電流上升時(shí)間和下降時(shí)間以及激活DIM引腳的延遲所限制，在一般情況下，調(diào)光頻率應(yīng)該比穩(wěn)態(tài)開關(guān)頻率低至少一個(gè)數(shù)量級(jí)以防止混疊。

　　3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

　　設(shè)計(jì)一個(gè)輸入電壓范圍為90VAC~265VAC，輸出功率為150W，輸出為5路輸出，電流為0.7A的測(cè)試樣機(jī)。測(cè)試樣機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)為：1)PFC電路L1=1.80mH，C1=120μF;2)LLC諧振電路諧振電容CR=6.2nF，RFMAX=36.5kΩ，RBURST=5.11KΩ;3)恒流電流RON=143KΩ，CIN=4.7μF，RSNS=0.29Ω，L1=33μH。