LED驱动电源PFC电路的设计

LED驱动电源是一种功率转换器，它将电源转换为特定的电压和电流，以驱动LED发光。 一般来说，LED驱动电源的输入包括高压工频交流（即市政电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出）等。

而LED驱动系统电源的输出则大多数为可随LED正向压降值进行变化而改变工作电压的恒定控制电流源。

1系统工作原理及技术指标

1．1工作原理

LED驱动器主要可以用于大功率照明。设计时我们必须能够达到企业正常照明技术要求；满足高效率、低成本和小体积；电源驱动器的输出必须采用恒流控制；充分发展考虑国家安全管理工作。

交流输入首先进人防雷浪涌保护及EMI路，该部分电路即防止外部干扰侵入电源内部，同时又阻止内部的干扰进入交流输电系统；正常输入交流经整流滤波电路，进入功率因数校正电路，进行电压电流波形调制，实现功率因素和电流谐波要求；经恒流控制电路实现恒流输出，实现LED正常工作。工作原理图，如图1所示。

1．2技术指标

系统设计规格要求，如表1所示。

2PFC驱动电路设计

系统芯片价格便宜，设计方便，无开孔损耗。

当升压管是零电流关断自然脱落，较小的尖峰承受。临界导通损耗是相应小型，控制模式的等（CRM），如图2 [6-8]所示CRM框图的原理模式。更多的芯片，用于控制所述CRM模式，ST的L6562D芯片具有优良的性能，可靠性高，成本低廉等优点，从而使芯片选择。具有简单的外部电路，限流脉冲通过脉冲该系统采用控制芯片设计L6562D PFC电路和可编程输出过压保护环开口。如图电路图3

2．1高频滤波电容

最小输入电压、最小输入电压和最大输出功率为 v (nl n) = 17v，v (l) = 264v，po) = 90w，pfc 电路的工作频率为90khz，输出电压为400v，pfc 电路的效率为7/96% 。根据公式(1) ，im = o. 58a 可以得到。

2．4变压器的匝数

因此不仅可以作为在电感器的电感器，而且还作为用于产生所需的电源控制IC的变压器。可以计算出输入电压的工作频率为170VAC，变压器次级，IC必须正确保证工作功率，工作电压在这里设置L8V。 TDK的选择PQ26 / 2O键入芯：AE = l19mm。取其最大磁通密度：AB = O. 25T。根据公式（5）获得的NR。 = 49.5，选择50匝。根据式（6）可以计算d = 0.4。根据按照公式（7）可以得到Ns个= 5匝。

2．5PFC的MOSFET原边电流控制在在我国最低工作电压的时候其电流信号有效值为最大，通过式（8）的近似方法计算。0．58A，实际上在MOSFET关断的时候，其上面是没有一个电流时间流过的，可以进行选用一些场效应管SPP20一N60C3。

3辅助电路设计

3．1保护功能

该系统设计要求有输出的过电压、短路和过温等保护功能。VIN0=2．2uF．L_FC3=0．1uF

输出过压保护是通过进行检测系统输出工作电压，当输出一个电压不能超过环境保护点时．通过光祸隔离将触发数据信号传输到初级，拉低控制管理芯片L6565D的COMP端，使电源无输出。

通过采样的输出电流输出短路保护电阻器。当保护点（2A）超过设定的输出电流比较器触发，驱动所述导光灾难，点亮一个次生灾害控制芯片L6565D COMP引脚，所以没有输出功率。在解除短路状态，它可以自动恢复输出。

输出过温保护我们通过在控制系统芯片L6565D的供电工作电源端VCC串联作为一个105℃的常闭温度进行继电器ST一22来实现．温度时间继电器贴装在主功率管的散热器上．当温度可以超过105oC时，温度以及继电器断开，电源输入输出关闭，当温度数据恢复至95℃左右时，温度继电器需要重新闭合．电源技术输出功能恢复。

3．2BUCK恒流源驱动电路

BUCK电路拓扑形式简洁，外围元件少，效率高，电路原理如图所示，控制芯片选用MPs公司的MP4688，电路如图4所示。

3．3防浪涌、防雷、EMI滤波处理电路

本电源是为LED路灯系统供电．防浪涌、防雷是基本发展要求之

一，输入功率大(约90W)，使得EMI滤波也成为重要的指标要求。 对于这三个技术指标，设计电路如图5所示。

压敏电阻RV。起到防浪涌的作用，RV：、RV3、VG1（气放管）共同发展构成进行防雷系统电路，共模电感、L。、cI—C构成EMI滤波处理电路，保险丝F1提供一个输入输出短路电流保护，～3为C。、提供不同放电信号通路。

4系统进行测试通过测试程序框图设计如图6所示。A4．1绝缘材料电阻测试用绝缘耐压测试仪测试被测电源作为输入对输出，输入、输出对外壳的绝缘电阻Ra，应大于或者等于50MI}，测试工作电压：DC500V，分别短接输入信号端子和输出一个端子。

4.2电介质强度测试耐电压测试仪测得的功率。并应用下列条件持lmin工，并应无击穿或闪络。短接输入和输出端子。

4.3短路保护功能测试按测试框图连接电源，稳压器，智能电量测量仪，被测电源，电子负载及各测量仪器，调节稳压器使输入电压AC230V。 测量电源的正常运行。 具有电子负载短路功能，使被测电源输出短路，然后解除短路状态。 被测电源应能恢复正常工作状态。 被测电源短路保护功能正常。

4．4高低温工作试验

将测试电源放入温度测试箱内，根据测试框图将仪器与电子负载连接。起始温度试验箱在恒温下冷却2小时后，冷却至145 ° c & amp。做完了就开始热身。在加热过程中，保持被测电源额定工作状态，温度升至 + 45 oc & amp; plusmn; 2oc，在恒温加热2h 后进行试验。

经测试，该系统是提高转换器的效率有效的解决方案，让电源技术要求的整体效率。驱动基于LED的PFC设计和实施，设计合理，性能稳定可靠，调试和测试，性能指标均达到设计要求电源：我们从实验结果和波形数据得出的结论。

5结束语

LED被认为是未来最有前途的照明光源和LED驱动电源的主要因素影响了LED的使用寿命。本文是作者在这一前景，基于PFC-LED驱动电源的发展。该驱动器功耗低，具有较高的功率因数和效率。在简单的形式，外部元件少，小尺寸，高功率密度，高可靠性，良好的水，灰尘等的影响的驱动电源电路，其性能，以满足标准的要求。