小功率LED驱动电源的研究与设计

摘要

LED照明技术迅速普及，其核心部件的驱动电源变得十分重要，市场上LED驱动电源或多或少都存在着一些问题，制约了LED照明效率的提高，解决LED照明驱动的相关问题越来越受到重视。论文针对小功率恒流控制技术进行了深入研究。
　　深入研究分析了LED驱动电源的相关理论和技术;在进行需求分析的基础上，完成了小功率恒流控制驱动电源的体系结构设计和相关电路模块的详细设计，电路模块包括EMI滤波器、输入端保护电路、输入整流桥、钳位保护电路、功率因数校正、高频变压器、控制环路等，正确地选择和计算出各电路的参数;采用Saber仿真软件对关键电路和整体电路进行了仿真验证，检验所设计电路及其参数的准确性和合理性。
　　仿真验证结果表明，设计的小功率LED驱动电源电源效率为85％;电流纹波系数为0.02％;电源的各项技术指标符合设计需求。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 课题的背景和研究意义

1．2 开关电源的发展现状

1．3 本文的主要工作及内容安排

第二章 开关电源原理分析

2．1 反激变换器的拓扑结构

2．1．1 反激变换器基本原理分析

2．1．2 反激变换器工作模式分析

2．2 开关电源的调制方式

2．2．1 PWM调制方式

2．2．2 PFM调制方式

2．2．3 PSM调制方式

2．3 开关电源的控制模式

2．3．1 电压控制模式

2．3．2 电流控制模式

2．4 PFC关键技术

2．4．1 功率因数定义

2．4．2 功率因数校正技术分析

2．4．3 有源和无源功率因数电路分析

2．5 本章小结

第三章 电源总体结构设计

3．1 驱动电源需求分析

3．1．1 LED的特点

3．1．2 LED驱动电源应用要求

3．2 系统整体结构设计

3．2．1 系统给定参数指标

3．2．2 驱动器方案确定

3．2．3 系统整体结构设计

3．3 本章小结

第四章 电源电路详细设计

4．1 EMI滤波器的设计

4．1．1 EMI滤波器的原理

4．1．2 EMI滤波器的结构

4．1．3 EMI滤波器参数计算

4．2 输入端保护电路和输入整流桥设计

4．2．1 输入端保护电路

4．2．2 输入整流桥

4．3 钳位保护电路设计

4．3．1 基本的钳位电路

4．3．2 稳压管钳位电路的设计

4．4 功率因数校正电路设计

4．5 主芯片选择及其外围电路设计

4．5．1 主芯片的选择

4．5．2 芯片外围电路设计

4．6 高频变压器设计

4．6．1 高频变压器设计方法

4．6．2 变压器的优化设计

4．6．3 计算输出与输入功率

4．6．4 计算最小和最大直流输入电压及电流

4．6．5 计算最大导通占空比

4．6．6 计算初级峰值电流和初级等效直流电流

4．6．7 AP磁芯面积法计算

4．6．8 初次级绕组匝数的计算

4．6．9 计算变压器气隙

4．6．10 线径的选择

4．7 输出电路设计

4．7．1 控制电路设计

4．7．2 输出整流管与输出电容的设计

4．8 电路整体结构

4．9 本章小结

第五章 电源仿真分析

5．1 占空比分析

5．2 满载时的输出电压与电流仿真

5．3 变压器仿真分析

5．4 参数计算

5．5 本章小结

第六章 总结和展望

致谢

参考文献