新型LED驱动电源设计.pdf

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1、新型LED驱动电源设计张大为，姜静，樊理军。(1．海军航空工程学院控制工程系，山东烟台264001；2．西安石油大学化工学院，陕西西安710065)DesignofNewLEDPowerSupplyZHANGDa—wei，JIANGJing，FANLi—jun(1．DepartmentofControlEngineering，NavalAeronauticalandAstronauticalUniversity，Yantai264001，China；2．SchoolofChemicalEngineering，Xi’anPetroleumUniversity，X

2、i’an710065，China)摘要：以SEPIC拓扑电路为主电路，采用自适应地对供电电流进行调节，以提高照明质量。L6562和TSM101，进行了功率因数校正和LED恒因此，设计了以SEPIC电路作为单级主拓扑结构的压恒流控制。实验结果证明，设计的电源实现了临新型LED驱动电源，它具有临界连续模式下的功率界连续模式下，SEPIC电路的高功率因数和较宽范因数校正能力，并配以光亮度自适应调整单元。围的恒压恒流输出，成功驱动了LED灯源。1SEPIC拓扑及原理分析关键词：单端初级电感转换器；临界连续模式；功率因数校正由于多输出扩展简单、输出跟踪能力好和输入中图分

3、类号：TN383输出同极性等独特的优势，使得近年来对SEPIC的文献标识码：A研究和应用引起了人们越来越多的兴趣_2]。文章编号：1O01—2257(2012)02—0056—03SEPIC拓扑电路如图1所示。Abstract：Powerfactorcorrection(PFC)andLEDconstantvoltageandcurrentcontrolarecom—pletedwithtakingadvantageofSEPICtopologica1circuitandL6562chipandTSM101．Theexperi—mentalresultspro

4、vethatthepowerachieveshigh图1SEPIC结构的拓扑PFofcircuitandwiderangeofconstantvoltageSEPIC电路中存在2个电感L和Lz，SEPICandcurrentoutputinboundaryconductionmode变换器通过电感L与L的耦合，可以实现减小交(BCM)anddrivingLEDsuccessfully．流纹波电流的目的。电路中电容C主要为负载短Keywords：single—endedprimaryinductor路提供保护，定义电路的导电模式以整流二极管Dconverter(

5、SEPIC)；boundaryconductionmode；的导电模式为准。设开关MOS管的开关周期为powerfactorcorrection，导通时间一DT，D为MOS管的导通占空比。二极管D。的导通占空比为D，D的导通时间—DT。由于开关频率远大于母线频率，因此在0引言一个开关周期内可认为母线电压是不变的，即认为LED照明灯以其独特的优点(寿命长、节约能C上的电压是恒定的，输入为直流信号。源、亮度高)深受人们的青睐，并迅速发展成为一个当MOs管M导通，二极管D截止时，工作于新兴的行业[=1]。传统的LED驱动电源实现电压变第一工作状态下，等效电路如图2a

6、所示。换、功率因数校正和LED亮度调节需要2级变换电输入电流对L进行充电，电容C一对Lz进行充路，存在效率低、谐波大和造价高等缺点。另外，电，2个电感进行储能。开关管流过的电流为iM一LED长期使用会出现“光衰”现象，需通过控制电路i¨+i。其中㈤一im(0)+·f(1)收稿日期：2O1l一07—13·56·《机械与电子)2012(2)LED由式(9)可知，开关管M的导通时间与无关。iL2(￡)：：：(o)+!．(2)L2由C。上的电荷平衡可得：由电感上的安秒平衡，可得V一V，因此开关(o)+1．．)．Td1管M上的电流为：1(0)+1iM1一iL1(￡)+i

7、L2(￡)一iL1(0)+iL2(0)+(+—．．)．To．“11·)·V()t(3)代入iL1(O)+iL2(0)一o，得：上2当￡一T删时，i()和i()达到最大，同时开关㈩一c鲁一手㈣管M的电流也达到最大。电路进入第二工作状ILl,~g(1··To．+I0)态，如图2b所示，开关管M。关断，二极管D导通，电感L和L。为了阻止电流的减小进行放电，同时1IIsin(v)[(11)-·对电容C充电。二极管D中的电流为i()一iu门弋(￡)+iL2(￡)。由式(11)可见，输入电流不是严格正弦，决定于▲一J因子(一訾Isi)I)，输入电压越低’工力率il厶丰IG

8、因数越高。一I+I一2PFC与恒压恒流