照明用LED驱动电源设计基础(二):拓扑结构

2017-03-16 67 0

一、AC-DC电源拓扑

LED照明用AC-DC电源转换的构建模块包括二极管、开关(FET)、电感、电容与电阻等分立元件,脉宽调制(PWM)稳压器控制电源转换。带变压器的隔离型AC-DC转换包含反激、正激及半桥等拓扑:反激式是功率小于30W的中低功率应用标准选择;半桥结构更适合提供更高能效与功率密度。隔离变压器尺寸与开关频率相关,多数隔离型LED驱动器采用“电子”变压器。

二、DC-DC驱动方式

DC-DC供电的LED驱动方式有电阻型、线性稳压器与开关稳压器三种。电阻型:调整与LED串联的电流检测电阻控制正向电流,易于设计、成本低、无EMC问题,但依赖电压、需LED筛选(binning)、能效较低。线性稳压器:同样易于设计、无EMC问题,支持电流稳流与过流保护(fold back)并提供外部电流设定点,不足为功率耗散问题、输入电压须始终高于正向电压、能效不高。开关稳压器:通过PWM控制开关(FET)通断控制电流,能效高、与电压无关、可控制亮度,但成本与复杂度较高且存在EMI问题。

三、开关稳压器拓扑选择

常见拓扑包括降压(Buck)、升压(Boost)、降压-升压(Buck-Boost)与SEPIC。选择原则:所有工作条件下最低输入电压均大于LED串最大电压时用降压(如24Vdc驱动6颗串联LED);所有条件下最大输入电压小于最低输出电压时用升压(如12Vdc驱动6颗串联LED);输入与输出电压范围有交叠时用降压-升压或SEPIC(如12Vdc/Vac驱动4颗串联LED),但该结构成本与能效最不理想。

四、交流直接驱动

交流电源直接驱动LED的方式近年有所发展:LED串以相反方向排列,各工作于半周期,在线路电压大于正向电压时导通,可避免AC-DC转换损耗。但LED低频开关使人眼可能察觉闪烁,且需加保护措施防线路浪涌与瞬态损坏。

相关文章

BTL桥式推挽功率放大器及其应用
基于MC145026/MC145027的无线鼠标改造电路
基于CD4069/CD4017/CD40174的五路平面彩灯控制器
小型变压器的设计原则和技巧
Protel 99 SE操作环境及特点
热转印法制作PCB板(一):原理与打印设置

发布评论