高功率因数LED驱动电源的设计

摘要

经过多年的研究，照明技术发展的越来越成熟，各种照明产品应运而生。尤其是具有体积小、寿命长、绿色安全等优势的LED照明在众多照明产品中脱颖而出。但由于LED照明灯具内部的驱动电源功率因数低、输入电流波形畸变率高等问题，需要采取相应的措施来解决。近年来，“功率因数校正”逐渐成为LED照明行业的热议话题。通过对LED驱动电源进行功率因数校正，能够提高驱动电源的功率因数，降低输入电流波形畸变率，对延长LED灯具的使用寿命和节约能源资源有着非常重要的意义。
　　本文介绍了LED驱动电源的研究背景，分析了发展现状和发展趋势。在全面了解LED工作原理和基本特性的基础上，深刻地分析了LED驱动电源的概念、分类和特点，详细地阐述了驱动电源的各种拓扑结构，通过对比各种拓扑结构，再结合本文的实际设计需求，选取反激式拓扑。针对功率因数低和谐波电流产生危害等问题，对比驱动电源的各种功率因数校正方法，结合实际设计需求，选取有源功率因数校正的设计方案。然后，依据设计指标，对LED驱动电源的硬件部分进行了详细设计。本文选取工作在临界导通模式的CL1362作为驱动控制器，分别对输入整流滤波电路、驱动控制芯片的外围电路、反激变压器、输出滤波电路进行了详细的设计。选取合适的器件和PCB板，经过不断的调试，制作了一款LED驱动电源。
　　由功率因数校正后的LED驱动电源的测量数据表明，LED驱动电源的输入电流波形和输入电压波形基本保持同相位，输入电流波形趋于正弦波，功率因数得到了较大的提高且能保持在0.95以上，LED驱动电源的效率也得到了提高，即电能转换效率提高，节约了能源资源，有效地实现了绿色节能的思想理念。由此可见，本文设计的高功率因数LED驱动电源达到了设计的期望，满足了设计的要求。

目录

声明

1 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 LED驱动电源的现状

1.3 LED驱动电源技术发展趋势

1.4 课题来源及研究意义

1.5 本文章节安排

2 LED驱动电源

2.1 LED的工作原理

2.2 LED的基本特性

2.3 LED驱动电源

2.4 本章小结

3 功率因数校正

3.1 功率因数的定义及电流谐波

3.2 功率因数校正

3.3 无源PFC电路

3.4 有源PFC电路

3.5 本章小结

4 驱动电源电路的设计

4.1 系统设计指标和设计流程

4.2 LED驱动电源控制芯片的选取

4.3 输入整流桥的设计

4.4 输入滤波电容选取

4.5 反激变压器的设计

4.6 功率开关管的选取

4.7 输出整流滤波的设计

4.8 驱动控制芯片外围电路设计

4.9 LED驱动电路原理图

4.10 本章小结

5 驱动电源实验及波形分析

5.1 PCB的设计与制作

5.2 测试结果分析

5.3 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

作者从事科学研究和学习经历

攻读硕士期间主要成果