单级功率因数校正LED驱动电源设计

2011-12-25 14:14:40来源: 互联网 关键字:单级  功率  因数校正  LED  驱动电源
在能源危机和气候变暖问题越来越严重的今天,节能与环保已成为社会焦点议题。LED因其高效、节能、环保、寿命长、色彩丰富、体积小、耐闪烁、可靠性高、调控方便等诸多优点等特点受到人们的广泛关注,被认为是21世纪最有前途的照明光源。传统的白炽灯效率低、耗电高;荧光灯省电,但使用寿命短、易碎,废弃物存在汞污染;高强度气体放电灯存在效率低、耗电高、寿命短、电磁辐射危害等缺点;若能以LED照明取代目前的低效率、高耗能的传统照明,无疑能缓解当前越来越紧迫的能源短缺和环境恶化问题。由于LED自身的伏安特性及温度特性,使得LED对电流的敏感度要高于对电压的敏感度,故不能由传统的电源直接给LED供电。因此,要用LED作照明光源首先就要解决电源驱动的问题。传统的LED驱动电源虽然可以实现LED亮度调节,但是不能实现功率因数校正,输入功率因数比较低,谐波比较大。为了使LED驱动电源的输入电流谐波满足要求,必须加功率因数校正。本文介绍一种单级PFC反激式LED电源,该电源所用器件少,损耗低,具有较高的的功率因数和效率。

  1 电路原理分析

  图1为电路简图。电路采取单级反激式拓扑,由全波整流,DC/DC变换,输出整流滤波电路,误差反馈电路,PWM控制器电路构成。

  

 

  FAN7527B是飞兆半导体公司推出的有源功率因数校正控制芯片。该芯片内部乘法器电路的优异性能,可以用于宽交流市电输入电压范围的应用场合(85~265VAC)。并使所构成电路的THD值很小,从而获得良好的有源功率因数校正控制功能。它的启动工作电流只有几十微安,利用它的零电流检测FAN7527B的5脚可以实现电路的关断控制功能。

  电路的输入电容的容量很小(即交流输入市电整流输出滤波电容容量很小),因此APFC电路的输入电压最大值很接近于交流输入市电电压整流后输出电压的峰值。该电路的主要优点是它的高功率因数(一般大于0.92),可以很好地满足有关EMC和THD的技术要求,特别是在宽交流市电输入电压范围的应用场合更是如此。在输出重负载的应用场合,该电路可以得到较高的工作效率,一般工作效率接近90%,工作于电流临界导通工作模式可以使APFC功率开关管MOSFET的导通损耗比较小,有利于减少散热器的体积。

  图中C1上的电压为经过桥式整流后的电压,Rs1采样流过MOS管的电流,进行逐周期限电流控制,使MOS管的电流峰值不至于太大,确保负载短路时变压器不发生磁饱和。利用辅助绕组完成变压器一次绕组的电流过零检测(APFC变压器去磁),控制功率开关管Q2重新开始下一个开关导通工作周期的工作,FAN7527B的Idet引脚外接的电阻R4阻值在几十千欧的范围内,使电路工作于“准零电压导通”的工作方式。R4电阻值取值和变压器的一次绕组的电感量和功率开关管MOSFET的输出电容有关,具体电阻值可以通过实验来确定,本电路中取值为33K。Rs2采样负载LED电流信号,R7、R8构成分压网络对LED上的电压进行采样。Rs2采样LED上的电流与TM101上的基准信号CVin进行比较,经误差经放大器对输出进行恒流控制,LED的亮度和流过LED的电流大小基本成正比的,只要控制流过LED的电流大小就可以调节LED的亮度。R7、R8采样LED上的电压与TM101上的基准信号CVin进行比较,经误差放大器对输出电压控制,送入TM101的这两路信号相“与”后通过光耦送入控制芯片FAN75 27B的误差放大器进入乘法器。乘法器另一路是通过R13、R19、R23和R27采样经全波整流后的市电信号,这两路信号的乘积就是乘法器输出,该输出信号使得电感电流跟踪乘法器的输出波形信号,产生的PWM脉冲控制MOS管Q1的开关,实现对负载电流和输入电流的控制,完成LED实现对LED的恒流限压控制和输入功率因数的校正。

关键字:单级  功率  因数校正  LED  驱动电源

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/1225/article_13618.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:高效电池管理系统的构建方案
下一篇:用电管理系统应用的效益分析

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利
推荐阅读
全部
单级
功率
因数校正
LED
驱动电源

小广播

独家专题更多

东芝在线展会——芯科技智社会创未来
东芝在线展会——芯科技智社会创未来
2017东芝PCIM在线展会
2017东芝PCIM在线展会
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
汇总了TI汽车信息娱乐系统方案、优质音频解决方案、汽车娱乐系统和仪表盘参考设计相关的文档、视频等资源
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2017 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved