大功率LED恒流驅動(dòng)電源設計
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2 驅動(dòng)電源電路的PCB設計
一個(gè)開(kāi)關(guān)電源的工作性能與電路原理的設計、元件的使用有直接的關(guān)系，但是該電源是否能正常工作，PCB的設計也是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。在合理的原理設計的基礎上，作品最終的性能好壞取決于它的布線(xiàn)。不可避免的，PCB的走線(xiàn)會(huì )產(chǎn)生一系列的寄生參數，在PCB設計的時(shí)候要想辦法減小這些參數。同時(shí)，開(kāi)關(guān)電源的一些器件會(huì )產(chǎn)生熱量，因此在PCB設計的時(shí)候也要考慮到散熱問(wèn)題。
EMI(電磁干擾)不僅會(huì )干擾無(wú)線(xiàn)電系統，還會(huì )造成其他設備故障。要減小EMI，首先要確定哪個(gè)位置可能會(huì )成為EMI源。對于一個(gè)開(kāi)關(guān)電源，EMI源的中心就是場(chǎng)效應管，因為它處于快速的導通截止狀態(tài)，因此存在尖的邊沿，含有高頻分量。如果高頻型號太強，可以在場(chǎng)效應管的柵極串聯(lián)一個(gè)電阻，電阻一般在10～100 Ω的范圍。當開(kāi)關(guān)導通和截止時(shí)，這個(gè)電阻可以降低柵極充電的速度，使高速開(kāi)關(guān)波形邊沿變陡，高頻諧波含量減小。該設計采用了一個(gè)100 Ω的貼片電阻串聯(lián)在場(chǎng)效應管的柵極和PWM芯片的脈沖輸出端之間。在PCB布局的時(shí)候，開(kāi)關(guān)電流的路徑要盡量保持簡(jiǎn)短。另外，還要遠離低頻的元件，比如采樣電阻。另一個(gè)會(huì )產(chǎn)生EMI的位置是尖峰電壓的吸收電路。在開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)的瞬間，由于初級繞組的電流不能突變，所以會(huì )產(chǎn)生一個(gè)尖峰電壓。該設計對這部分電路的處理時(shí)盡可能地將這部分和其他EMI源靠近。如圖4所示，尖峰電壓吸收電路由D4，R4，R5，C3組成，R8和Q1的柵極之間就是開(kāi)關(guān)電流的路徑，這部分的布局比較緊湊，就是為了減小EMI的影響。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/167343.htm
在本電源中，可能會(huì )產(chǎn)生較大熱量的是場(chǎng)效應管、輸出端的整流二極管、尖峰電壓吸收電路。其中，場(chǎng)效應管的熱量比較大，所以采用散熱片給它散熱。其他部分主要是通過(guò)大面積的覆銅來(lái)散熱。該設計采用貼片元件和插件元件結合的方式，主要是考慮到實(shí)際應用中，要盡可能地減小電源的體積，通過(guò)貼片元件和插件結合的方式可以將體積縮小1／2以下，主要是因為體積最大的變壓器所在位置的底層可以焊接很多元件。同時(shí)，通過(guò)這種方式也給布線(xiàn)帶來(lái)很大的方便，得到的打印預覽圖如圖5所示。
3 結語(yǔ)
本文給出了一種大功率LED恒流驅動(dòng)電源的設計方案，該方案包括了涉及到的元器件選擇、總體電路設計、關(guān)鍵電路設計、開(kāi)關(guān)電源變壓器的參數設計、電源的PCB設計等。經(jīng)過(guò)實(shí)際電路運行測試，本電源在通電之后輸出參數正常：輸出電壓為41．8 V，電流為338 mA，設計的要求是輸出電壓42 V，輸出電流(350±20)mA；在220 V輸入的情況下，電源的輸入電流是75．6 mA；功率因數為0．86，該驅動(dòng)電源正常驅動(dòng)了12個(gè)1 W的大功率LED燈，運行穩定，效率較高，為L(cháng)ED燈具的設計提供了一個(gè)可行的恒流驅動(dòng)電源設計方案。
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