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根据PL3536的18W LED驱动电源规划

LED照明作为一种高效节能的照明技术,已逐步取代着传统白炽灯和荧光灯的照明技术。未来照明行业的主流必然是LED照明。LED驱动电源与普通的

LED照明作为一种高效节能的照明技能,已逐渐替代着传统白炽灯和荧光灯的照明技能。未来照明职业的干流必定是LED照明。

LED驱动电源与一般的线性稳压源比较,它具有体积小、成本低、功率高级长处。LED驱动电源首要有恒压和恒流两种作业形式,在LED照明前期,一般都选用作业在恒压形式的驱动电源,但经过长时刻的实践发现其有许多的缺点。现在大多数LED驱动电源都作业在恒流作业形式。关于恒流形式的LED电源,在规划方面,咱们要求不管环境怎么改变它都能输出安稳的电流且电流纹波都能在要求的范围内。本文所规划的便是一种作业在恒流形式的LED驱动电源。

1 电路原理与剖析

本文规划的是一种依据PL3536的18 W LED驱动电源,其输出形式是恒流输出形式。此规划的电路首要分为四个部分,分别是:沟通输入端整流滤波规划、DC/DC变换器规划、反应电路规划、输出滤波电路规划。电路原理框图如图1所示。

1.1 沟通输入端整流滤波规划

沟通输入端整流滤波电路图如图2所示。此部分电路首要元器件有熔丝管FUSE,整流二极管D1、D2、D3、D4,电容C1。其间熔丝管是为了避免电源作业电流过大而规划的。流过熔丝管的电流计算公式为:

在此电路中取P0=18 W;η为电源的功率咱们取83%;umin为沟通输入的最小值,这儿取85 V;cosφ为功率因数,取0.6,代入(1)式得I=0.43 A。又应为实践电流不是正弦电流,而是窄脉冲电流,因而得I0=0.65*I=0.28A。所以在此咱们取熔丝管的标准为2 A/250 V,关于整流二极管咱们选用IN4007。关于输入滤波电容C1,其预算公式为C=K*P。在本规划中由于输入电压为85 V~265 V,所以K可取2.5μF /W,由此可得C1=2.5*18=45μF,实践取47μf。而关于电容两头电压最大值Ucmax=1.4*Uimax=1.4*265=371 V。综上所述,电容C1实践所取标准为47 μF/400 V。

1.2 DC/DC变换器规划

DC/DC变换器电路图如图3所示。该电路图主元器件有电阻R1、R2、R3、R4、R5;电容C2、C3、C4;二极管D5、D6;高频变压器T1;电源芯片PL3536。此部分电路可分为如下几个模块规划。

1)钳位电路

在此电路中关于由R2、C2及D5构成漏极钳位维护电路,由于开关频率为40 kHz,输入电压为85 V~265 V。依据经历可取电阻R2的类型为150 K/0.5 W,电容C2的类型为2.2 nF/1 kV,关于堵塞二极管D5,可取快速康复二极管FR107。

2)供电电路

当电路刚上电时,市电经过整流桥后对电容C3充电,当C3上的电压抵达电源芯片作业电压后,PL3536开端作业,之后就由辅佐绕组对PL3536供给作业电压。

一般咱们取发动时刻为0.5 s,储能电容C3取47 μf。发动电阻的计算公式为:

R=t/{ln[(V1-V0)/(V1-VT)]*C} (2)

t=0.5 s,V1=264 V,V0=0 V,Vt=14.5 V,C=47 μF代入(2)式得RI=188 k,因而取R1的类型为200 k/0.5 W。关于整流二极管咱们挑选IN4007。

3)电流检测电路

PL3536的CS端接电阻R5到地。PL3536经过检测电阻R5两头的电压来检测原边电感的电流值。其间电阻R5计算方法如下:

故R5所取的类型是0.16Ω/7 W。

4)补偿电容

PL3536的comp脚接电容C4到地用于对差错放大器输出信号进行相位补偿,推荐值为100 nF,此值太大或太小都或许会形成电路作业不安稳。

5)反应电路

由于PL3536的EA基准电压为2 V,辅佐的电压最大值为20 V,所以

,取R3=20,则R4=2.22 k,取2.3 k。

6)高频变压器

设Np、Ns及Nb分别为变压器的原边、副边及辅佐的绕组匝数。由于本规划的电路为反激式电路,故线圈匝数比公式为:

上式中VO为输出电压,VDF整流二极管的电压降,TOFF和TON分别为MOS管的关断与导通时刻,VIL为最低输入电压,Vf为PL3536作业的电源电压。

由于咱们变压器磁芯所选的资料为PC40,开关频率为40 k,占空比为0.4,故每1伏电压的1次绕组匝数位0.363,结合(7)、(8)式可得Ns=79.86,Nb=71.07,Nb=23.95。在此咱们挑选Ns=80,Np=71,Nb=24。考虑到电流的作用,本规划在绕制变压器时,原边选用0.28 mm的铜线,副边选用0.3 mm的铜线,辅佐选用0.15 mm的铜线。绕制次序为先原边40圈加两层绝缘胶带,再副边71圈加两层绝缘胶带,然后原边40圈加两层绝缘胶带,终究辅佐24圈加两层绝缘胶带。1. 3 输出滤波电路规划

输出滤波电容的计算公式为:

式中△Q为电荷改变量,Upp为输出电压纹波峰-峰值。I为输出电流,t为放电时刻。其间Upp=50 mV,I=300 mA,

代入(9)、(10)式得C=60 μF,终究C6挑选100μF/63 V。此外,为了让输出电压在空载时能安稳输出一个电压,本规划为此输出电路加了一个输出负载,挑选类型为39 k/0.25 W。

2 PCB规划

关于PCB规划首要留意一下几点。

1)在输入端的滤波电容到PL3536的地之间的铜箔区域应运用单点接地。

2)由输入电容C1到变压器及PL3536之间的环路面积要尽或许的小。

3)为削减EMI搅扰,从RCD钳位电路到PL3536脚Drain端的途径要确保最小。

4)为确保电路板有杰出的散热性,应在电源芯片的下方进行铺地。

3 电路相关功能测验成果

上图为输出电流的波形,此波形的丈量方法如下:首先在输出端串联一个10 Ω的电阻,然后衔接一个100 Ω的电阻负载,终究用示波器丈量10 Ω电阻两头电压即可。由欧姆规律可知该电压波形与输出电流波形等效。

由图上能够看出,输出端会周期性的呈现尖峰电流。经测验和剖析得出该尖峰电流是由于输出回路存在寄生电感,故滤波%&&&&&%对它是无效的。

表1的测验条件是输出负载100,环境温度为23。

由表1可知该驱动电源在输入电压改变时,其输出电流根本安稳,电源功率可达82.0%左右。

4 结束语

本规划选用PL3536作为操控芯片,能够到达运用很少的外围%&&&&&%就能到达恒流的作用,而且由于此电源芯片内置了限流维护、高压保、护欠压维护等电路,在下降驱动电路的生产成本的一起也确保了电路的安全性。经测验该驱动电源输入电压宽度可达AC 85-265V,输出电压可达40 V~60 V,输出电流为300 mA ±5%,电源功率为82%左右。

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