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基于LLC谐振的LED驱动电源设计

作者:时间:2012-04-24来源:网络收藏

摘要:针对大功率路灯照明应用,使用拓扑结构解决的效率问题。电路前级采用临界电流模式(BCM)下的升压(Boost)拓扑实现AC/DC变换和PFC功能,后级采用半桥拓扑构建DC/DC恒流源。两级结构能充分利用Boost和的高效率特性,从而使整体效率较高。介绍了电路工作原理和基本结构,详细讨论了主要磁芯元件的方法。在此基础上制作了样机,实验结果表明,采用拓扑的两级结构降低了开关损耗,可以高效率的路灯。
关键词:驱动;发光二极管;高效率

1 引言
驱动效率的要求正在不断提高,传统的标准(或硬开关)反激式拓扑和双开关正激拓扑已经逐渐被或准谐振拓扑所取代。
电感、电感、电容()三元件谐振变换器可实现全功率范围内主开关管零电压开关,次级整流二极管零电流开关,极大地降低了电路开关损耗,从而成为解决电源效率问题极具潜力的方案。此处应用LLC谐振半桥拓扑作为DC/DC变换,结合前级Boost模式的AC/DC电路,开发了一种大功率,高效率的LED驱动电源。

本文引用地址:http://www.amcfsurvey.com/article/168129.htm


2 原理介绍
电路采取PFC+LLC半桥的两级变换方案,其中PFC电路除了控制谐波外还具有电压调整功能,以便于控制谐振部分的频率变化范围,LLC半桥采用开关恒流源方案,即反馈控制中引入电流环,相比其他恒压电源+恒流模块的方式具有更好的效率表现。驱动电源结构如图1所示。

a.JPG


PFC预调节器以Boost拓扑实现,在BCM模式下,以L6562作为控制器。BCM Boost的一大优势是,能够在下一个开关周期开始之前感测Boo st电感的去磁,使开关管零电流导通。后级LLC半桥谐振变换器的原理示意图如图2所示。由4部分构成:①方波发生部分,其作用是将输入的直流电压斩波为方波;②谐振网络部分,提供一个随频率可调的电压增益,同时得到谐振电流和电压的相位差保证开关管ZVS的实现;③理想变压器部分实现电压变比的作用;④输出整流部分得到直流功率输出。

b.JPG


LLC谐振半桥的控制芯片采用FSFR2100集成控制芯片,该芯片内置高压MOSFET,反馈端RT通过镜像电流源调整开关频率来调整谐振网络输出电压。此外FSFR2100芯片自带过温、过压保护,并且可以通过设置RT端电阻来限制开关频率范围,从而确保整个电路的可靠性。


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