LED驅動(dòng)電源可靠性設計的研究

　　目前LED 驅動(dòng)電源存在驅動(dòng)能力較低，保護功能較少，輸出電壓電流不穩定，可靠性差等問(wèn)題，很難達到要求，根據設計經(jīng)驗提出了驅動(dòng)電源硬件電路的設計方案，本設計能夠很好地提高LED 驅動(dòng)電源的可靠性。

　　2. 1 總體電路設計

　　LED 驅動(dòng)電源的總體設計如圖1 所示。圖1 中主電路中U 為220 V 交流輸入電壓； RC,CC和DC構成RCD 電路； T 為變壓器； S 為開(kāi)關(guān)管； D 為整流二極管； C為整流電容； RC為采樣電阻，具體電路如圖1 所示。

　　電路在設計時(shí)考慮到電路的可靠性，輸入端應具有隔離電路，以保護電網(wǎng)和用電設備的安全。輸入端設計了輸入保護電路，用來(lái)保護LED 驅動(dòng)電源在電網(wǎng)側產(chǎn)生脈動(dòng)瞬態(tài)干擾下能夠正常工作，并有效抑制共模和差模干擾。為了提高電路的功率因數，電路中采用了有源功率因數校正電路。為了實(shí)現恒流輸出，采用電流反饋控制，RC采樣電阻感應輸出電流大小，與參考點(diǎn)電壓進(jìn)行比較，輸出信號通過(guò)光電耦合電路輸入到控制器，產(chǎn)生PWM 控制信號，控制變壓器的工作方式，已達到變壓器恒流輸出。

圖1 LED 驅動(dòng)電源總體設計電路

　　2. 2 部分電路設計

　?。?1） 輸入保護電路設計

　　LED 大功率燈驅動(dòng)電源一般用在室外，用電環(huán)境相對比較惡劣，且外界的各種干擾容易使電源出現問(wèn)題。同時(shí)，LED 燈驅動(dòng)電源的故障，也容易對電網(wǎng)的安全造成隱患。因此，有必要在輸入端設計保護電路，用來(lái)保護用電設備和電網(wǎng)的安全。

　　電路中有負溫度系數熱敏電阻，用來(lái)啟動(dòng)過(guò)電流保護。通過(guò)保險絲進(jìn)行過(guò)電流保護。利用壓敏電阻來(lái)抑制瞬變傳導產(chǎn)生的干擾，吸收輸入端的浪涌和脈沖干擾。電路中設有共模與差模干擾抑制電路，用來(lái)減小LED 驅動(dòng)電源對其他用電設備的干擾，同時(shí)可以抑制外界用電設備對驅動(dòng)電源的干擾。

　?。?2） 功率因數校正電路

　　將交流220 V 市電經(jīng)整流后供給負載使用，最常用的整流方式是由4 個(gè)二極管組成的整流橋將交流電變換為直流電，但是這種方法存在著(zhù)一個(gè)無(wú)法避免的缺點(diǎn)： 由二極管和電容組成的非線(xiàn)性電路會(huì )產(chǎn)生大量的電流諧波和無(wú)功功率，造成電網(wǎng)的污染。這種諧波污染不僅會(huì )使電網(wǎng)電壓發(fā)生畸變，而且還會(huì )造成用電設備的故障和損壞。另外，用電設備的功率因數越高，則有功功率所占的比重越大，設備就越節能。

　　為了提高功率因數，需要做兩個(gè)方面的工作： 一方面減小輸入電流和輸入電壓之間的相位差φ，努力使兩者同相位； 另一方面，需要減小輸入電流的諧波含量，采取一定的方法使輸入電流的波形接近正弦波。

　　基于上述要求，可以采用安森美公司生產(chǎn)的MC33260 芯片作為有源功率因數控制芯片，此芯片只需要使用最少的外部元件便可以實(shí)現控制要求，可以極大地減小電感和功率開(kāi)關(guān)的尺寸，降低系統的成本且功能還能達到要求。電路如圖2 所示。

圖2 功率因數校正電路