大功率LED开关电源驱动器的研究与设计

摘要

LED照明凭着节能、环保、光效强、寿命长、体积小、驱动电压低、无汞污染等优点，成为照明领域未来的发展趋势。但是为LED提供工作条件的LED电源在转换效率、谐波污染等方面严重制约着LED的发展。LED电源在电流谐波方面必须满足 GB17625.2-2007的C类标准，因此具有高功率因数值、高效率的LED电源也必将是LED成功走向通用照明市场的必要保证。
　　为了提高LED电源的效率，改善LED电源的功率因数值，在综合考虑LED照明的应用成本的前提下，本文提出在LED电源中应用单极功率因数校正（PFC）技术。
　　首先比较无源功率因数校正电路、单极功率因数校正电路和两极功率因数校正电路各自的特点，论证在 LED电源中应用单极 PFC的优越性，并对单极 PFC电路结构进行选择。其次，对PFC环路控制的电流运行模式进行分析为选择控制芯片提供理论依据，并结合控制芯片的工作原理和LED电源恒流限压输出的要求，设计单极PFC反激式LED电源的主电路。文中还分析了单极PFC反激式LED电源高频变压器的工作原理。按照高效率、低EMI的要求，设计变压器的参数，并对单极PFC电路固有两倍工频输出电压纹波进行推导，设计合理的输出电压滤波电路。
　　参照上述的理论分析和运算参数，本文制作了一块90W的反激式 LED驱动电源，电源的输出电压和电流为28V/3.3A，并对电路设计部分的电压和电流波形进行测试，分析实验结果说明本文设计的LED电源能够有效的提高电源的功率因数值，减小电流谐波对电网的污染。

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第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2国内外研究现状和发展趋势

1.3 课题研究的意义和目的

1.4 论文的主要内容和架构安排

第2章 LED驱动电源电路拓扑结构的选择

2.1 LED驱动电源的技术要求

2.2 功率因数校正电路结构的比较分析

2.3 LED驱动电源拓扑结构的选择

2.4系统总体结构的设计

2.5本章总结

第3章 单极PFC反激式LED电源电路的参数设计

3.1 LED驱动电源电磁兼容性的设计

3.2 LED电源整流桥电路和前级保护电路的选择

3.3变压器漏极缓冲（箝位）电路的设计

3.4 LED驱动电源PFC控制回路的设计

3.5 高功率因数校正芯片NCL30001外围电路的设计

3.7 恒流限压控制回路的设计

3.8 输出整流二极管和滤波电容的设计

3.9 单极PFC反激式LED电源整体电路的设计

3.10 本章小结

第4章 LED电源高频变压器的设计

4.1 LED电源的极限参数的设计

4.2 变压器的参数设计

4.3 变压器的制作设计

4.4 本章小结

第5章 电源样品的制作和测试波形分析

5.1 单极PFC反激式电源PCB制作

5.2 实验平台的建立

5.3 电源样品测试波形与结果分析

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 工作展望

参考文献

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