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激光電源

LED驅動電源可靠性設計的研究(三)

星之球激光 來源:電子發燒友2011-11-07 我要評論(0 )   

(3) RCD 緩沖電路設計 為了防止開關管被峰值電壓擊穿,通常可以采用的方法有如下兩種: 一是減小漏感,二是通過設計RCD 緩沖電路吸收很高的電壓尖峰能量。雖然在變壓...

(3) RCD 緩沖電路設計

 

  為了防止開關管被峰值電壓擊穿,通常可以采用的方法有如下兩種: 一是減小漏感,二是通過設計RCD 緩沖電路吸收很高的電壓尖峰能量。雖然在變壓器的加工過程中將線圈纏緊并緊密地包圍住氣隙,然后將線圈外圍包上銅箔可以有效地減小漏感; 但變壓器漏感無法完全消失,因此需要設計RCD 電路對電壓峰值進行吸收,電路如圖3 所示。

RCD 緩沖電路

圖3 RCD 緩沖電路

  (4) 變換電路設計

  LED 路燈驅動電源所需的輸出功率較大,需要較高的轉換效率,且需要較好的調節性和較小的紋波,由于考慮到需要將LED 照明裝置與電網隔離,以提高安全性,所以采用單端反激式DC-DC 變換器,這種隔離式的DC-DC 變換電路的變壓器不僅具有隔離和變壓的作用,還具有電感的特性,可以起到儲存能量的作用,且變換器工作于連續工作模式。這種變換器特別適用于功率為100 W ~ 200 W 之間的電源,且輸出電壓較高,輸出電流較小的場合。這種工作模式雖然會使變壓器副邊的二極管損耗較大,但可以減小變壓器的鐵芯損耗。變壓器副邊產生的串擾可以采用串聯飽和電感的方式來進行抑制。

  (5) PWM 控制電路設計

  DC-DC 變換器的PWM 控制原理有兩種: 電壓控制型和電流控制型。考慮到穩定性問題,我們采用電流控制型PWM 控制器,即NCP1230 模塊( 圖4) .它是一種峰值電流控制模式的PWM 控制器,具有向前極供電的功能,在空載時關閉PFC 電路,能夠提高電源的效率。這款芯片還具有周期跳頻,內部斜坡電壓補償,軟啟動等一系列功能。

NCP1230 模塊PWM 控制電路

圖4 NCP1230 模塊PWM 控制電路

  2. 3 電路的EMC 防護

  LED 燈的驅動電源受安裝環境條件的影響,很容易受到電磁干擾,特別是雷擊干擾。為此,驅動電源在設計階段就要考慮這個問題,并且要達到一定的標準。例如,防雷要求要達到D 級,線線之間電壓承受± 6 kV,線地之間± 6 kV,在產品試驗過程中,直流輸出范圍應與正常服務條件一致: DC 輸出電壓的波動應在± 10%以內; 在試驗過程中或試驗結束后,驅動電源運行時不應有報警、錯誤報警等等。

  3 小結

  隨著大功率白光LED 的發展,成本也會降低,其驅動電源的設計也將隨之得到發展,大功率LED 應用在照明領域中,將很快成為現實。以上提出的影響電源可靠性的幾個關鍵方法,來源于我們日常實踐研究,經過一系列驗證試驗,各項性能符合要求。

 

 

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