C组+200W LED 驱动电源设计

LED驱动电源基本结构如下，包括整流、PFC功率矫正、输出级电路

[attachimg]45***[/attachimg]

1、分析工作于临界断续模式的Boost PFC 电路
2、主电路与基于L6562 的控制电路的设计
3、LLC谐振半桥变流器的仿真与设计
4、基于Buck 拓扑的恒流驱动电路的设计
5、设计90Vac~264Vac 输入、350mA 恒流/67V~92V 输出的LED 驱动电源样机

1、功率因数校正技术主要分为两种：一种是无源功率因数校正技术（PPFC）。这种方法简单，即在整流桥的前端或后端接电感、电容滤波器来增加输入电流的导通角以提高功率因数，但是输入谐波的抑制效果不是很好，在体积、重量、价格等方面也限制了它的应用范围；另一种是有源功率因数校正（APFC），它的优点是：能够实现PF≥0.99 的功率因数值；可在较宽的输入电压范围和宽频带下工作；体积小、重量轻；输出电压恒定，可简化下一级变流器的设计等。因此，采用有源功率因数校正技术（APFC）是最佳方案。
适用于APFC 的电路拓扑有很多，其中应用最广泛的是Boost 电路。根据电感电流是否连续，其工作模式分为连续导电模式（CCM）、断续导电模式（DCM）和临界导电模式（CRM）。在CCM 工作模式下，输入电流和输出电压的纹波都比较小，可以获得很大的功率转换能量。但结构复杂且需要双环控制，开关管不是零电流开通，因此开通时的尖峰电流会给开关管带来较大的损耗，二极管也存在反向恢复问题。这种导电模式一般适用于大功率、大电流的产品中。在DCM 工作模式下，由于输入峰值电流自动跟踪输入电压，只需单环控制，因此结构简单，且不存在二极管的反向恢复问题。但是在同等功率等级下，输入电流的纹波比较大，因此开关管的关断损耗、二极管的开通损耗、器件电流应力都比较大，输出电压的纹波也比较大。因此。一般适用于小功率场合。CRM有源功率因数校正技术可以做到两者的折衷。与CCM 模式相比，CRM模式不存在二极管的反向恢复问题，开关管是零电流开通，且控制相对简单，成本较低。与DCM 模式相比，CRM 工作模式输入电流和输出电压的纹波都比较小，器件应力比较小。因此，在300W 以下的中小功率场合，CRM 工作模式应用极为广泛。
本系统前级功率因数校正电路选用了工作于CRM 模式的Boost 型PFC。

2、前级Boost PFC 电路的参数指标为：


1、输入电压：90~264Vac；
2、额定输出电压：395V；
3、输出功率：200W；
4、输出电压纹波： _ 10 DC PP V ≤ V ；
5、功率因数：PF ≥ 0.99。

3、。LLC谐振变流器是在传统串联和并联LC谐振变流器的基础上改进产生的。它既吸收了串联谐振变流器谐振电容所起到的隔直作用和谐振槽路中电流随负载变化而变化，轻载效率较高的优点，同时又兼具并联谐振变流器可以工作在轻载的条件下，是一种比较理想的谐振变流器拓扑。

如上图所示，电路主要有以下元件组成：两个功率MOSFET、谐振电容Cr、串联谐振电感Lr、并联谐振电感Lm（可用变压器的励磁电感实现）、中心抽头变压器（变比n：1：1）、输出整流二极管D1 和D2、输出电容Co、负载Ro。其中Q1 和Q2 采用固定死区的互补驱动，占空比均为0.5。Doss 和Coss 分别是MOSFE 的体二极管和结电容。

4、根据LED 的发光机理，LED 的驱动电源需要采用恒流驱动策略。而对于LED 照明，效率指标的追求举足轻重。因为LED 是温度敏感型器件，温升不仅影响光效，也会影响光衰。实现LED恒流控制，其方法主要有两种，一是峰值电流控制（PCC）；另一种是滞环电流控制(HCC)。

PCC 控制方式，只有在开关管开通时电流才流过电流采样电阻，在同等条件下，损耗是HCC 控制方式的D 倍，有利于电路效率的提升。并且PCC 控制只需要一个电流环控制便可以实现恒流，电路简单。在输入电压变化比较小的场合，PCC 控制方式是不错的选择。但是，在输入电压变化比较大的场合，PCC控制很难满足恒流精度的要求。在这一点上，HCC 控制方法弥补了PCC 控制方法的不足。HCC 控制方式有两个被控量，一个是电流给定峰值，另一个是滞环电流大小。但是如前所述，采样电阻上一直有电流流过，效率提升困难。为了按照上述思想实现Buck 电路的恒流驱动，采用TI 公司的控制芯片UC3843 作为控制芯片。

5、设计90Vac~264Vac 输入、350mA 恒流/67V~92V 输出的LED 驱动电源样机待做