快捷搜索:

基于FAN7527B控制芯片的LED驱动电源设计

当今社会节能环保已成为社会焦点议题。LED因其高效、节能、环保、寿命长、色彩富厚、体积小、耐闪烁、靠得住性高、调控方便等诸多优点等特征受到人们的广泛关注,被觉得是21世纪最有出路的照明光源。传统的白炽灯效率低、耗电高;荧光灯省电,但应用寿命短、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、电磁辐射迫害等毛病;若能以LED照明取代今朝的低效率、高耗能的传统照明,无疑能缓解当前越来越紧迫的能源缺乏和情况恶化问题。因为LED自身的伏安特点及温度特点,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。是以,要用LED作照明光源首先就要办理电源驱动的问题。传统的LED驱动电源虽然可以实现LED亮度调节,然则不能实现功率因数校对,输入功率因数对照低,谐波对照大年夜。为了使LED电源的输入电流谐波满意要求,必须加功率因数校对。本文先容一种单级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 电路道理阐发

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,偏差反馈电路,PWM节制器电路构成。

FAN7527B是飞兆半导体公司推出的有源功率因数校对节制芯片。该芯片内部乘法器电路的优良机能,可以用于宽交流市电输入电压范围的利用处合(85~265VAC)。并使所构成电路的THD值很小,从而得到优越的有源功率因数校对节制功能。它的启动事情电流只有几十微安,使用它的零电流检测FAN7527B的5脚可以实现电路的关断节制功能。

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),是以APFC电路的输入电压最大年夜值很靠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(一样平常大年夜于0.92),可以很好地满意有关EMC和THD的技巧要求,分外是在宽交流市电输入电压范围的利用处合更是如斯。在输出重负载的利用处合,该电路可以获得较高的事情效率,一样平常事情效率靠近90%,事情于电流临界导通事情模式可以使APFC功率开关MOSFET的导通损耗对照小,有利于削减散热器的体积。

图中C1上的电压为颠末桥式整流后的电压,Rs1采样流过MOS管的电流,进行逐周刻日电流节制,使MOS管的电流峰值不至于太大年夜,确保负载短路变压器不发生磁饱和。使用帮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),节制功率开关管Q2从新开始下一个开关导通事情周期的事情,FAN7527B的Idet引脚外接的电阻R4阻值在几十千欧的范围内,使电路事情于“准零电压导通”的事情要领。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,详细电阻值可以经由过程实验来确定,本电路中取值为33K。Rs2采样负载LED电流旌旗灯号,R7、R8组因素压收集对LED上的电压进行采样。Rs2采样LED上的电流与TM101上的基准旌旗灯号CVin进行对照,经偏差经放大年夜器对输出进行恒流节制,LED的亮度和流过LED的电流大年夜小基础成正比的,只要节制流过LED的电流大年夜小就可以调节LED的亮度。R7、R8采样LED上的电压与TM101上的基准旌旗灯号CVin进行对照,经偏差放大年夜器对输出电压节制,送入TM101的这两路旌旗灯号相“与”后经由过程光耦送入节制芯片FAN75 27B的偏差放大年夜器进入乘法器。乘法器另一起是经由过程R13、R19、R23和R27采样经全波整流后的市电旌旗灯号,这两路旌旗灯号的乘积便是乘法器输出,该输出旌旗灯号使得电感电流跟踪乘法器的输出波形旌旗灯号,孕育发生的PWM脉冲节制MOS管Q1的开关,实现对负载电流和输入电流的节制,完成LED实现对LED的恒流限压节制和输入功率因数的校对。

2 变压器参数谋略

变压器是电源的核心器件之一,变压器机能的短长不仅影响变压器自身发烧和效率,而且还会影响到开关电源的技巧机能和靠得住性,以是在设计制作时,对磁芯材料的选择,磁芯与线圈的布局,绕制工艺等都要周密斟酌。

设计参数:①fs=80-120kHz,Bs=0.2T,D=0.45;②AP=Ae×Aw=1.82cm4;③输入输出电压:Vin=176~264VAC;Vout=176~264VAC;=36V;④输出电流:Io=3.8A,⑥电路形式:反激式,变压器选用PC40 PQ32/25磁芯。

(1)变压器的参数谋略

变压器的设计输出能力

此中,电流密度δ=300A/cm2,输出功率PT=136W,窗口占空系数Kw=0.4。

变压器的实际输出能力AP=Ae×Aw=0.55cm4,磁芯满意设计要求。

(2)谋略初、次级的峰值电流

(3)谋略低级电感量及气隙长度

低级电感量

气隙长度(mm)

此中△B为磁通密度的变更量,△B=0.805BS+125GS=1730GS-0.173T,此中单位为mT。

(4)谋略变压器绕组的匝数

a低级与次级匝数的变更

b低级绕组匝数:低级绕组的匝数

获得的匝数为21匝。

③次级绕组的匝数

输出电压均为36V,则得次级输出匝数N22=N21=N1/n=75/12.5=6,则取6匝。

责任编辑;zl

您可能还会对下面的文章感兴趣: