LED光源作為一種新型綠色光源,由于其具有耗電量低、壽命長、反應(yīng)速度快、高效節(jié)能等優(yōu)點,已被越來越廣泛的應(yīng)用。在同樣亮度下,LED 光源耗電量僅為普通白熾燈的十分之一,而壽命卻可以延長100 倍。但其壽命很大程度上決定于驅(qū)動電源,因此一種可靠的、轉(zhuǎn)換效率高的、壽命長的LED 驅(qū)動電源對于LED 光源至關(guān)重要。
本文設(shè)計了一種LED 光源驅(qū)動電路,介紹了設(shè)計原理和方法,采用電壓和電流雙環(huán)反饋,能夠輸出恒定的電壓和電流,并且具有開環(huán)保護負載的功能,能有效提高LED 光源的使用壽命。
1 芯片介紹
本設(shè)計采用TNY279 電源芯片作為開關(guān)電源的控制芯片,TNY279 電源芯片在一個器件上集成了一個700V 高壓MOSFET 開關(guān)和一個電源控制器,與普通的PWM 控制器不同,它使用簡單的開/關(guān)控制方式來穩(wěn)定輸出電壓�?刂破靼ㄒ粋振蕩器、使能電路、限流狀態(tài)調(diào)節(jié)器、5.8V 穩(wěn)壓器、欠電壓即過電壓電路、限流選擇電路、過熱保護、電流限流保護、前沿消隱電路。該芯片具有自動重啟、自動調(diào)整開關(guān)周期導(dǎo)通時間及頻率抖動等功能。
2 電路的工作原理分析
電源的核心部分采用反激式變換器,結(jié)構(gòu)簡單,易于實現(xiàn)。整體設(shè)計電路圖如圖1。
圖1 電源整體設(shè)計電路
2.1 輸入整流濾波電路
考慮到成本、體積等因素,改善諧波采用無源功率因數(shù)校正電路,主要是通過改善輸入整流濾波電容的導(dǎo)通角方式來實現(xiàn)。具體方法是在交流進線端和整流橋之間串聯(lián)電感,如圖1 所示C1、C2、L1、L2 組成一個π 型電磁干擾濾波器,并使用填谷電路填平電路,減小總諧波失真。填谷電路由D1、D2、、D3、C3、C4、R3 組成,限制50Hz 交流電流的3 次諧波和5 次諧波。
經(jīng)整流及濾波的直流輸入電壓被加到T1 的初級繞組上。U1(TNY279)中集成的MOSFET 驅(qū)動變壓器初級的另一側(cè)。二極管D4、C5、R6 組成鉗位電路,將漏極的漏感關(guān)斷電壓尖峰控制在安全值范圍以內(nèi)。齊納二極管箝位及并聯(lián)RC 的結(jié)合使用不但優(yōu)化了EMI,而且更有效率。
2.2 高頻變壓器設(shè)計
TNY279 完全可以自供電的,但是使用偏置繞組,可以實現(xiàn)輸出過壓保護,在反饋出現(xiàn)開環(huán)故障時能夠保護負載,有效地減少對LED 光源的產(chǎn)生的損害,在本設(shè)計中采用偏置繞組,如圖1,同時可由更低的偏置電壓向芯片供電,抑制了內(nèi)部高壓電流源供電,在空載時功耗可降低到40MW 以下。Y 電容可降低電磁干擾。
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