LED路灯驱动电源的设计
LED路灯是低电压、大电流的驱动器件其发光的强度由流过LED的电流决定电流过强会引起LED的衰减电流过弱会影响LED的发光强度因此LED的驱动需要提供恒流电源以保证大功率LED使用的安全性同时达到理想的发光强度。用市电驱动大功率LED需要解决降压、隔离、PFC功率因素校正和恒流问题还需有比较高的转换效率有较小的体积能长时间工作易散热低成本抗电磁干扰和过温、过流、短路、开路保护等。本文设计的PFC开关电源性能良好、可靠、经济实惠且效率高在LED路灯使用过程中取得满意的效果。1基本工作原理采用隔离变压器、PFC控制实现的开关电源输出恒压恒流的电压驱动LED路灯。电路的总体框图如图1所示。
LED抗浪涌的能力是比较差的特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。LED路灯装在户外更要加强浪涌防护。由于电网负载的启甩和雷击的感应从电网系统会侵入各种浪涌有些浪涌会导致LED的损坏。因此LED驱动电源应具有抑制浪涌侵入保护LED不被损坏的能力。EMI滤波电路主要防止
f电网上的谐波干扰串入模块影响控制电路的正常工作。三相交流电经过全桥整流后变成脉动的直流在滤波电容和电感的作用下输出直流电压。主开关DCAC电路将直流电转换为高频脉冲电压在变压器的次级输出。变压器输出的高频脉冲经过高频整流、LC滤波和EMI滤波输出LED路灯需要的直流电源。PWM控制电路采用电压电流双环控制以实现对输出电压的调整和输出电流的限制。反馈网络采用恒流恒压器件TSM101和比较器反馈信号通过光耦送给PFC器L6561。由于使用了PFC器件使模块的功率因数达到095。2DCDC变换器DCDC变换器的类型有多种为了保证用电安全本设计方案选为隔离式。隔离式DCDC变换形式又可进一步细分为正激式、反激式、半桥式、全桥式和推挽式等。其中半桥式、全桥式和推挽式通常用于大功率输出场合其激励电路复杂实现起来较困难而正激式和反激式电路则简单易行但由于反激式比正激式更适应输入电压有变化的情况且本电源系统中PFC输出电压会发生较大的变化故DCDC变换采用反激方式有利于确保输出电压稳定不变。反激式开关电源主要应用于输出功率为5～150W的情况。这种电源结构是由BuckBoost结构推演并加上隔离变压器而得到如图2所示。在反激式拓扑中由变压器作为储能元件。开关管导通时变压器储存能量负载电流由输出滤波电容提供开关管关断时变压器将储存的能量传送到负载和输出滤波电容以补偿电容单独提供负载r