LED路灯驱动电源
LED驱动电源基础知识
输入电压 、频率
驱动器在规定的工作条件下其特定的输入电压。通常 我们所说的全电压是指90-264VAC,也有低压90-130V和 高压176-264V，以便针对不同的国家、地区和客户要求。 也有DC输入，主要有12V,24V,36V,48V等。
输入电压频率是指电网输入电压正弦波的频率，各国 家、地区的频率并不相同，通常使用的频率为50Hz和 60Hz，允许偏差在3Hz,所以我们通常看到有电源标 47~63Hz或50/60Hz，而50~60Hz的写法是不严谨的。
IP等级 是针对电气设备的外壳对异物侵入的防护等级，来源
是国际电工委员会的标准IEC 60529。IP等级的格式为 IPXX，第一个数字代表防固体异物进入的等级，第二个数 字代表防水的程度。
常用的室内电源IP20：防止直径大于12.5mm的固体 外物侵入但不防水；室外电源IP67：完全防止外物及灰尘 侵入且短时浸入1米深的水无碍电源正常工作。
按功能分类：声光控、红外遥控等 按电路结构分类： （1） 工频变压器降压 （2） 阻容降压 （3） 电子变压器降压 （4） 电阻降压 （5） RCC降压式开关电源 （6） PWM控制式开关电源 ……
LED驱动电源主要参数
• 输入电压 、频率 • 功率因数(PF值) • 输入电压调整率 • 转换效率 • 输出电流、电压和功率 • 恒流精度 • 负载调整率 • 启动时间、IP等级、工作温度Ta、存储温度Tc等 • ……
常规电源效率
功率等级 隔离 非隔离
3W
70%
/
5W
76%
85%
7W
82%
88%
10W
8ห้องสมุดไป่ตู้%
90%
30W
86%
LED路灯恒流驱动开关电源设计
LED路灯恒流驱动开关电源设计摘要LED照明驱动设计了恒流输出、空载保护、隔离输出及EMC等功能。
系应用于LED照明驱动的开关电源电路。
采用PWM自动调节实现恒流输出，稳压管过压锁定实现空载保护，电磁隔离和光隔离实现隔离输出。
经过多次的运行与检测，实践证明该电路恒流输出稳定，发热量低。
本设计体积小,微调反馈电路可设置作为为LED驱动常用的350mA或700mA恒流输出。
可广泛适用于生活照明，商用照明。
关键词：LED驱动电源；发热低；恒流；隔离；低成本Driving switch power LED lighting designLED lighting design drive the constant-current output, the output and protection, isolation no-load EMC etc. Function. Is applied to the switch power LED lighting driving circuit. Using PWM automatic adjustment output voltage, the constant-current over-voltage protection tube, electromagnetic no-load realize locking and isolation realize isolation output isolation. After many operation and test, the practice has proved that the constant-current circuits, low heat stable output. This design, small size, fine-tuning feedback circuit can be set as the common 350mA LED drive or 700mA constant-current output. Life can be widely used in commercial lighting, lighting.Key words：Leds driving power；Fever is low；Constant flow；Isolation；Low cost目录1概述 (1)1.1选题的目的与意义 (1)1.2研究现状 (1)1.3系统性能指标 (1)1.4系统组成及设计思路 (2)1.5总体功能描述 (3)2硬件电路的设计 (4)2.1电路设计 (4)2.2磁路设计 (8)参考文献 (10)致谢 (10)附录 (10)1概述1.1选题的目的与意义：全球能源紧张，提高电器的效率是行之有效的方法。
led灯驱动电源工作原理
led灯驱动电源工作原理
LED灯的驱动电源工作原理是通过将交流电转化为直流电来提供电流和电压给LED灯。
具体原理如下：
1. 通过电源插座接入交流电源，交流电首先经过整流电路，将交流电转换成直流电。
2. 经过整流后的直流电通过滤波电路进行滤波处理，去除电路中的纹波，使电流更加稳定。
3. 经过滤波后的直流电进入升压电路，升高电压以满足LED 的工作电压要求。
通过调节升压电路的工作频率和变压器的变比，可以实现对输出电压的调整。
4. 经过升压电路的直流电进入恒流电路，用于提供恒定的电流给LED灯。
恒流电路通常基于电流控制芯片，可以根据LED 的电流需求调节输出电流。
5. 最后，经过恒流电路提供的恒定电流通过连接LED灯的电路，驱动LED灯正常工作。
此时LED灯会发出可见光。
总结：LED灯的驱动电源工作原理是通过整流、滤波、升压和恒流等电路组合，将交流电源转换为符合LED灯工作要求的直流电，以驱动LED灯正常工作。
LED路灯隧道灯安装使用注意事项
LED路灯、隧道灯电源使用重点注意事项LED路灯、隧道灯电源属于户外使用的一类电子产品，工作环境恶劣，对其可靠性工作提出了严格的要求。
根据对LED电源的失效分析统计判断,电源的失效除了本身的因素外，良好的供电环境与正确的安装方式对电源或灯具的可靠性工作影响甚大,以下为LED驱动电源使用时需重点注意的事项。
1供电系统LED路灯、隧道灯的驱动电源一般为三线输入，即火线（L线）、零线（N 线）及地线（GND），电源的供电系统分为单相供电和三相供电二种情况.当采用单相供电时需要三线制，其接线方式如(图一)所示，严禁采用单相二线制。
当采用三相供电时，要求采用TN-S系统，即三相五线制，其接线方式如(图二)所示，严禁采用三相四线制.两种供电须保证电源地线回到主供电系统的“地”。
一般业界大都采用三相五线制，其接线需特别注意要满足三相负荷平衡，若三相负荷不平衡, 1)在开启或关断瞬间极易在负载的输入端产生较大的浪涌电流,(即:电网中出现的短时间象“浪”一样的高电压引起的大电流,当某些大容量的电气设备接通或断开时间，由于电网中存在电感，将在电网中产生“浪涌电压”，从而引发浪涌电流),极易烧坏LED驱动电源或灯珠.2)三相不平衡,导致电压过低的相， 有可能引起电源某些控制电路进入不了正常的工作状态,影响LED节能及光效.图一 单相三线制接线方式图二 三相五线制接线方式（须注意三相负荷平衡）2供电线路LED驱动电源的用电规则三相输出电流、电压要平衡,须注意事项如下(以下任何一种情形产生极可能烧坏电源或灯珠): - 保证低压配电的交流线路采用“专一变压器”供电，输入交流电压不能超出驱动电源的工作范围,禁止采用“公用变压器”供电,因公众用电会严重影响路灯电力质量，电压波动大，由于电流的变化和电源内阻，导线电阻，特别是大量电子产品的使用，电流谐波将转换成电压谐波，出现在路灯配电柜中,有时会出现严重电流不平衡，或某相过载，造成电磁供电环境十分恶劣.-不可与高压钠灯、金卤灯等高强度气体放电灯共用供电线路，因为在点灯初期，灯管内首先是极不稳定的弧光放电,极易产生2～6KV的浪涌电压.-供电专一线路不可临时或长期为大型机电设备及工厂供电，如:电焊机、搅拌机、冲击电钻、车床、冲床、空压机、包装机、大型起重设备、水泥厂、炼钢厂等，极易造成交流电网的不稳定.3电源的安装要求3.1 可靠接地LED驱动电源、灯具及与灯杆必须可靠性的接地，以避免雷击、确保用电安全,不可误将电源外壳或灯具的接地接在零线上, 禁止将电源输入端的地线悬空,一定要与五线制的地线连接.3.2供电线的连接-供电主线与LED驱动电源输入端连接时，供电主线最好引入到灯杆里面再连接到电源输入端，接头朝上，再用电工绝缘胶带包扎良好或采用防水接线盒，须保证不会受潮或雨水的长期浸泡发生漏电现象，一方面带来安全隐患,另一方面易造成输入交流电网电压的波动,产生瞬间大的浪涌,易烧坏电源或灯珠.参考图三接线方式。
自主创新LED路灯驱动电源技术趋向成熟
据国内第二的位置 。
和 按 收 入 排 名 一 致 ， 按 销 量 排
电 源 是 影 响 ＬＥＤ光 源 可 靠 性 和 适 应 性 的 一 个 重 要 组 成 部 分 必 须 作 重 点 考 虑 。 目前 我 国 的 市 电是 ２ ０ ２ Ｖ的 交 流 电 ，而 Ｌ Ｄ 源 属 半 导体 光源 ，通 常是 Ｅ 光
Ｌ ＥＤ电 源 与 驱 动 电路 ， 既 要 有 一 名 ，茂硕 电源 同样 以绝 对优 势 占据 国
定的供Ｌ Ｄ所需 的接近恒流的正向 电流 内第一的位 置，明纬位于第二位。 Ｅ
茂 硕 电源 目前 的市 场 占有率 为第 输 出 ， 又 要 有 较 高 的 转 换 效 率 ，高 用 直 流 低 电 压 供 电 ，这 就 要 求 在 这 些 效 率 是 ＬＥＤ照 明 系统 整体 的节 能要 价 格 高 、技术 领先 、服 务及 时 ， 灯具 中或外部设 置ＡＣ－ ＤＣ转换 电路 ， 求 ，是 低 温 升 、长 寿 命 、 高 可 靠 的 盈 利 能 里 最 强 。 明 纬 进 入 行 业 最 早 ， 以适应 Ｌ Ｄ电 流 驱 动 的特 征 。 目前 电 源 Ｅ 基础 与 保 证 。 认 证 齐 全 ，但 技 术 更 新 较 慢 ， 目前 选择 的途径 有 开关 电源 、高频 电源 、 能 量 转 化 效 率 落 后 于 茂 硕 。 明 纬 执 电容 降压后 整流 电源 等 多种 ，根据 电 国内 主要 Ｌ Ｄ 灯 驱动 电源 生 Ｅ 路 行 降 价 扩 大 市 场 占 有 率 的 策 略 ， 毛 流 稳 定 性 ， 瞬 态 过 冲 以 及 安 全 性 、 可 产厂商分析 利 率较 低 。
节 能滴 排
自 主创新
文／ 本刊记者 潘思旋 章勇 电 容在高 温下 的寿命 直 接影响 到电源
led路灯工作原理
led路灯工作原理
LED路灯是一种利用LED（Light Emitting Diode，发光二极管）作为光源的路灯。
LED是一种半导体器件，当电流通过时，
电子与空穴相遇并且发生复合作用，产生能量并释放为光子，即产生光。
LED路灯的工作原理主要包括以下几个方面：
1. 电流驱动：LED路灯需要通过电流来驱动LED发光，一般
使用直流电源供电。
为了保证LED的使用寿命和发光效果，
需要对电流进行恒流驱动，即使电压变化，电流仍然保持不变。
2. 光电转换：当LED受到电流驱动后，电子和空穴在PN结
相遇并发生复合作用，产生能量并释放为光子，即产生光。
LED路灯一般采用短杆状或方形的LED芯片，通过电流的注入，激活LED芯片产生光。
3. 光线发射：LED芯片中的光子由LED芯片中的半导体材料
吸收并受控地发射出来。
由于LED芯片的特殊结构和材料组成，LED路灯的发光主要是在一个固定的波长范围内，辐射
光的颜色可以根据使用的材料和控制条件进行调节。
4. 光的传播和散射：发出的光线需要经过透明的外部材料（通常是透明的塑料或玻璃）来传播出去。
LED路灯还会通过透镜、反射罩等光学元件进行光的聚光或散射，使得光能更好地照射到需要照明的区域。
总结起来，LED路灯的工作原理是通过电流驱动LED芯片发光，LED芯片吸收电流并产生光，然后通过外部材料的传播
和光学元件的聚光或散射，将光能有效地照射到需要照明的区域。
LED路灯驱动电源的设计
摘 要 ： 据 高 可 靠， Ｌ Ｄ 灯 主 要 性 能 要 求 ， 计 一 款 输 出恒 压 恒 流 驱 动Ｌ Ｄ 灯 的 开 关 电 源 。 细描 述 该 电 源 的结 根 ｔ Ｅ 路 ￣ － 设 Ｅ 路 详
构 及 工 作 原理 。该 电源 采 用 高频 隔 离变 压 器 ， Ｆ Ｐ Ｃ控 制 器 件Ｌ ５ １ ６ ６ 和运 算放 大 器构 成 电压 电流 双 出 。
关键 词 ：功 率 因数校 正 ； 流 恒 压 ：开 关 电源 ； Ｅ 恒 ＬＤ 中 图 分类 号 ： Ｍ４ ２ Ｔ ７ ０ Ｔ ０ ：Ｎ １． ２ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ４ ６ ３ （ ０ ０ ０ — １ ８ ０ １７ — ２ ６ ２ １ ）６ ０ ８— ３
ｉ ｉ ｅ ｓ ｏ ｂ ｅ ｌ ｅ ｎ ｏ ｔｏｌｄ ｉ ｉ ｕｔ Ｔ ｅ ｅ ｐ ｒ ｎ ａ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｔ ａ ｈ ｙ ｔ ｍ ｃ ｉ ｖ ｓ ｃ ｍｂ ｎ ｔ ｎ ｏ ｔ ｓ ａ ｙ ｔ ｅ ｒ ａｉ ｄ ａ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｃ ｒ ｉ ｈ ｘ ｅ ｍｅ ｔｌ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｈ ｔｔ ｅ ｓ ｓｅ ａ ｈ ｅ ｅ ｏ ｉａ ｉ ｆ ｚ ｅ ｃ ． ｉ ｓ ｏ
第１ ８卷 第 ６期
Ｖｏ ．８ １１ Ｎｏ６ ．
电 子 设 计 工 程
Ｅｌ ｃｒ ｎｉ ｓｇ ｇｎｅ ｒｎｇ ｅ ｔｏ ｃ Ｄｅ ｉ ｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｉ
２１ ０ ０年 ６月
Ｊ ｎ ． ０１ ｕ ｅ２ ０
Ｌ ＥＤ路 灯 驱 动 电 源 的 设 计
程 增艳 ， 军 ， 秀林 王 朱
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒｄ ｓｇ ｓ ａｔ ｐ ｆｓ ｔｈ ｎ ｏ ｅ ｕ ｐ ｙ ｆ ｒＬ ａ ａ ａ ｏ ｓ ｎ ｏ ｔｇ ｎ ｏ ｓａ ｔ ｕ ｒ ｎ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｓ ａ ｅ ｅ ｉ ｎ ｙ ｅ ｏ ｗｉ ｉｇ ｐ ｗ ｒｓ ｐ ｌ ｏ ＥＤ ｌｍｐ ｔ ｔ ｓｃ ｎ ｔ ｔ ｌ ｅ ａ ｄ ｃ ｎ ｔｎ ｒ ｔ ｃ ｈ ｈ ａ ｖ ａ ｃ ｅ ｆ ｎ ｔ ｎ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｉ ｒ ｅ ＥＤ ｐ ｗｅ ｅｆ ｒ ｎ ｅ ｒ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ．Ｔ ｅ ｓ ｕ ｔ ｒ ｎ ｒ ｃ ｐｅ ｏ ｈ ｙ ｔｍ ｓ ｕ ｃ ｉ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｍａ ｎ ｄ ｖ ｒ Ｌ ｏ ｒ ｐ ｒｏｍａ ｃ ｅ ｕ ｒ ｏ ｉ ｅ ｎ ｓ ｈ ｔ ｃｕ ｅ ａ ｄ ｐ ｎ ｉ ｌ ｆ ｔ ｅ ｓ ｓ ｒ ｉ ｅ ｉ ａ ａｙ ｅ ｎ ｔｉ ａ ｅ ｎ ｄ ｔ ｉ ｈ ｅ ｓ ｓ ｍ ｓ ｓ ｈ ｇ —ｒｑ ｅ ｃ ｓ ｌｔ ｎ ｔａ ｓｏ ｅ ， Ｆ ｈ ｐ Ｌ ５ １ ｎ ｏ ｅ ａｉ ｎ ｎ ｌ ｚ ｄ ｉ ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｉ ｅ ａｌ ．Ｔ ｙ ｔ ｅ ｕ ｅ ｉｈ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｉｏａ ｉ ｒ ｎ ｆ ｒ ｒ Ｐ Ｃ ｃ ｉ ６ ６ ａ ｄ ｐ ｒ ｔ ｏ ｍ ｏ ａ ｌ ｅ ，ｔ ｅ ｌ ｅ ｖ ｌ ｇ ｅ ｄ ａ ｋ ｐ ｕ ｕ ｒ ｎ ｅ ｄ ａ ｋＴ ｉ ｐ ｐ ｒａ ｔｍｐ ｓ ｔ ｓｏ ｉ ｔ Ｆ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｗｉ ／ ｍｐ ｉ ｒ ｏ ｒ ａ ｉ ｏｔ ｅ ｆ ｅ ｂ ｃ ｌ ｓ ｃ ｒｅ ｔ ｅ ｂ ｃ ．ｈ ｓ ａ ｅ ｔ ｉ ｆ ｚ ａ ｆ ｅ ｔ ｏ ａ ｓ ｃ ａｅ Ｐ Ｃ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｔ ＤＣ ＤＣ ｈ ｃ ｎ ｅｔ ｒａ ｄ ｒ ｃｉ ｅ ｃ ｎ ｌ ｇ ｔ ｒ ｕ ｏ ｅ ｗ ｔｈ ｎ ｏ ｒｓ ｐ ｌ ｉ ｉ ｈ ｒｅｆ ｉｎ ｙ ａ ｄ ｌ ｗ ｃ ｎ ａ ｎ ｔ ｎ， ｏ ｖ ｒ ｎ ｅ ｔ ｒｔ ｈ ｏ ｏ ｙ， ｗｏ ｋ ｏ ｔａ ｎ ｖ ｌｓ ｉ ｉｇ ｐ ｗｅ ｕ ｐ ｙ ｗ ｔ ｈｇ ｅ ｆ ｃｅ ｃ ｎ ｏ ｏ ｔｍｉ ａ ｉ ｅ ｉ ｆ ｅ ｏ ｃ ｈ ｉ ｏ ｗｈ ｃ ｏｈ ａ ｈｅ ｅ ｉ ｈ ｐ ｗ ｒｆｃ ｏ ，ｉ ｒｖ ｄ ｅｆ ｃｉ ｇ Ｏ ｌｃ ｒ ａ ｅｗ ｒ ｎ ｎ ｕ ｅ ｉ ｈ ｅｆ ｉ ｎ ｙ，ｆｒｈ ｒ ｒ ｉ ｈ ｂ ｔ ｃ ｉｖ ｄ ｈ ｇ ｏ ｅ ａ ｔｒ ｍｐ ｏ ｅ ｆ ｔ ｆ ｅｅ ｔ ｃ ｌｎ ｔ ｏ ｋ ａ ｄ ｅ ｓ ｒ ｄ ｈｇ ｆ ｃ ｅ ｃ ｅ ｎ ｉ ｉ ｕ ｔ ｅ ｍｏ ｅ，
LED路灯驱动电源测试研究
LED路灯驱动电源测试研究摘要：本文首先概述LED路灯驱动电源产品检测的标准现状，并以LED路灯驱动电源的相关测试数据为基础分析了LED路灯驱动电源中的质量状况，最后给出LED路灯驱动电源产品的质量提升建议。
关键词：产品质量??检测??研究??质量提升随着“十城万盏”试点示范工程的推广，LED路灯产品正逐步成为一种重要的道路照明产品。
LED路灯无论在电气特性、光学特性还是机械特性等方面都有着与传统路灯不同的特点。
LED路灯的驱动电源与传统的高压钠灯的电源明显的不同，由于LED芯片本身的长寿命原因，要求LED路灯的电源必须具备高可靠性、高效率、高精度、低耗能和长寿命的特性，才能充分发挥LED路灯绿色、环保、节能高效的优势。
目前，LED路灯驱动电源的标准技术要求逐步完善，对LED路灯驱动电源的生产企业的产品质量水平提出了较高的要求。
1 LED路灯电源相关标准及认证规范近期，国内陆续颁布实施了一系列与LED路灯驱动电源产品相关的标准及规范，如GB 19510.14-2009《灯的控制装置第14部分：LED模块用直流或交流电子控制装置的特殊要求》，GB/T 24825-2009《LED模块直流或交流电子控制装置性能要求》，GB/T 24827-2009《道路与街路照明灯具性能要求》，GB 19651.3-2008《杂类灯座第2-2部分：LED模块用连接器的特殊要求》等，国家半导体照明工程研发及产业联盟也发布了如《LB/T008-2011照明用LED驱动电源通用规范》及《LB/T001-2009整体式LED路灯的测试方法》等LED路灯驱动电源产品相关技术规范。
新的国家标准和规范的出台，极大的规范了LED 路灯驱动电源产业的发展，促进了LED照明产业的质量提升，使得LED驱动电源产品的检测做到了有据可依。
目前，针对LED路灯驱动电源产品开展了大量的检测工作，了解了一些LED路灯驱动电源产品质量状况，本文对发现的LED路灯驱动电源产品质量状况进行了汇总、分析，并给出相应的改进建议。
LED驱动电源分类详解
LED驱动电源分类详解LED驱动电源分类详解LED电源有很多种类，各类电源的质量、价格差异非常大，这也是影响产品质量及价格的重要因素之一。
LED驱动电源通常可以分为四大类，一是开关恒流源，二是被动式LED 电源，三是阻容降压电源，四是线性IC电源。
1、开关恒流源采用变压器将高压变为低压，并进行整流滤波，以便输出稳定的低压直流电。
开关恒流源又分隔离式电源和非隔离式电源，开关电源的安全性相对较高（一般是输出低压），性能稳定，缺点是电路复杂、寿命较短、可靠性较差、价格较高。
开关电源目前大功率LED 照明的主流电源。
2、被动式电源被动式LED驱动电源基于钛酸钡材料偏压特性这一特点，利用其自发的恒流效应，实现LED驱动所需要的恒流状态，电子元器件种类少，可靠性和寿命都很高、效率也很高，还具备容性无功补偿特性。
其缺点是调光精度不如开关恒流源，目前成本还比较高，被动式电源技术也只掌握在极少数厂家，但未来极有可能发展为户外大功率LED照明的主流驱动电源。
3、阻容降压电源采用一个电容通过其充放电来提供驱动电流，电路简单，成本低，但性能差，稳定性差，在电网电压波动时及容易烧坏LED，同时输出高压非隔离，要求绝缘防护外壳。
功率因数低，寿命短，一般只适于经济型小功率产品（5W以内）。
功率高的产品，输出电流大，电容不能提供大电流，否则容易烧坏，另外国家对高功率灯具的功率因数有要求，即7W以上的功率因数要求大于0.7，但是阻容降压电源远远达不到（一般在0.2-0.3之间），所以高功率产品不宜采用阻容降压电源。
市场上，要求不高的低端型的产品，几乎全部是采用阻容降压电源，另外，一些高功率的便宜的低端产品，也是采用阻容降压电源。
4、线性IC电源采用一个IC或多个IC来分配电压，电子元器件种类少，功率因数、电源效率非常高，不需要电解电容，寿命长，成本低。
缺点是输出高压非隔离，有频闪，要求外壳做好防触电隔离保护。
市面上宣称无（去）电解电容，超长寿命的，大部分是采用线性IC电源。
高功率因数大功率LED路灯驱动电源的设计
高功率因数大功率LED路灯驱动电源的设计作者：石宏伟朱征宇佘杰来源：《电子世界》2011年第24期【摘要】文章结合LED路灯驱动电源发展的现状，设计了一款适用于大功率情况下的路灯驱动电源。
该设计提出一款基于PLC810PG的半桥LLC谐振式的LED路灯开关电源的设计方案，实现了功率因数校正作用且由于实现了软开关，提高了工作效率。
文章对此电源的主电路和控制电路进行了理论设计和参数估算。
最后经实验研究，表明该系统设计可行，性能指标基本可以满足设计要求。
【关键词】LED驱动电源；功率因数校正；半桥LLC谐振变换器；PLC810PGDesign of A High Power Factor and High-PowerPower Supply to Drive LED LightsSHI Hong-wei Zhu Zheng-yu Shejie（Jiangyin Polytechnic College，Jiangyin 214433，Jiangsu，China）Abstract：With the development status of LED power supply，this article introduces a programme in the case of high power for LED lights.The article introduces a design of half-bridge LLC resonant based on PLC810PG for LED lights switching power supply.This design realizes factor correction and improved work efficiency by soft switching.In the article，the main circuit and control circuit are designed in theory and the related circuit parameters are estimated.Finally experimental studies show that the system design is feasible and the basic performance to meet design requirements.Key words：LED power supply；power factor correction；half-bridge LLC resonant circuits；PLC810PG引言LED（light emitting diode）具有发光效率高、功耗小、寿命长、光污染小、光线质量高等优点，已在各个领域得到广泛应用。
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LED路灯驱动电源的设计
LED路灯是低电压、大电流的驱动器件,其发光的强度由流过LED的电流决定,电流过强会引起LED的衰减,电流过弱会影响LED的发光强度,因此LED 的驱动需要提供恒流电源,以保证大功率LED使用的安全性,同时达到理想的发光强度。
用市电驱动大功率LED需要解决降压、隔离、PFC(功率因素校正)和恒流问题,还需有比较高的转换效率,有较小的体积,能长时间工作,易散热,低成本,抗电磁干扰,和过温、过流、短路、开路保护等。
本文设计的PFC开关电源性能良好、可靠、经济实惠且效率高,在LED路灯使用过程中取得满意的效果。
1 基本工作原理
采用隔离变压器、PFC控制实现的开关电源,输出恒压恒流的电压,驱动LED
路灯。
电路的总体框图如图1所示。
LED抗浪涌的能力是比较差的,特别是抗反向电压能力。
加强这方面的保护也很重要。
LED路灯装在户外更要加强浪涌防护。
由于电网负载的启甩和雷击的感应,从电网系统会侵入各种浪涌,有些浪涌会导致LED的损坏。
因此LED驱动电源应具有抑制浪涌侵入,保护LED不被损坏的能力。
EMI滤波电路主要防止
电网上的谐波干扰串入模块,影响控制电路的正常工作。
三相交流电经过全桥整流后变成脉动的直流在滤波电容和电感的作用下,输出直流电压。
主开关DC/AC电路将直流电转换为高频脉冲电压在变压器的次级输出。
变压器输出的高频脉冲经过高频整流、LC滤波和EMI滤波,输出LED路
灯需要的直流电源。
PWM控制电路采用电压电流双环控制,以实现对输出电压的调整和输出电流的限制。
反馈网络采用恒流恒压器件TSM101和比较器,反馈信号通过光耦送给PFC器L6561。
由于使用了PFC器件使模块的功率因数达到0.95。
2 DC/DC变换器
DC/DC变换器的类型有多种,为了保证用电安全,本设计方案选为隔离式。
隔离式DC/DC变换形式又可进一步细分为正激式、反激式、半桥式、全桥式和推挽式等。
其中,半桥式、全桥式和推挽式通常用于大功率输出场合,其激励电路复杂,实现起来较困难;而正激式和反激式电路则简单易行,但由于反激式比正激式更适应输入电压有变化的情况,且本电源系统中PFC输出电压会发生较大的变化,
故DC/DC变
换采用反激方式,有利于确保输出电压稳定不变。
反激式开关电源主要应用于输出功率为5～150 W的情况。
这种电源结构是由Buck-Boost结构推演并加上隔离变压器而得到,如图2所示。
在反激式拓扑中,由变压器作为储能元件。
开关管导通时,变压器储存能量,负载电流由输出滤波电容提供;开关管关断时,变压器将储存的能量传送到负载和输出滤波电容,以补偿
电容单独提供负载电流时消耗的能量。
图中T1为高频隔离变压器,VQ1为CMOS功率三极管17N80C3,VD7和VD8是瞬变抑制二极管,VD6为快恢复二极管,VD5为双二极管,C3、C4、C5和C6为电解电容器。
Ubout是来自整流桥的脉动直流信号,GD是来自功率因数校正电路的控制信号。
变压器的引线l和2组成一个绕组,给PFC器件提供工作电源,引线11和12组成一个绕组,为恒流恒压器件和比较器提供工作电源。
3 反馈网络电路
3.1 恒流恒压电路
本设计使用恒流恒压控制器件TSM101调节输出电压和电流,使之稳定。
电路如图3所示。
通过TSM101的控制作用,保证了电源恒流(CC)和恒压(CV)工作。
图3中,Uout+和Uout-是隔离变压器经过双二极管和电解电容器滤波的电压,再经电感L4和电容滤波后的输出为Uout+和Uout-,为本电源模块的输出电压,直接加在LED路灯上。
可调电阻器RV1和RV2分别调节输出电压和电流的大小。
R10和R11为22 mΩ的电阻,分别对电源输出的电压和电流采样。
TMS101的输出TOUT通过光电耦合器、可控硅和三极管等电路送到L6561的引脚5,通过反馈电
路实现恒流控制。
器件引脚8接辅助电源,引脚4接变压器T1副边地。
3.2 比较器电路
采用比较器LM258,电路如图4所示。
输出端的采样电阻两端的电压信号VR+和VR-送到比较器LM258,通过与预设电压进行比较,产生电压反馈信号DOUT。
VF为变压器T1副边绕组产生的辅
助电源。
4 PFC电路
本设计采用最常见的有源功率因数校正的控制器件L6561。
PFC电路工作
原理如图5所示。
L6561的引脚8为电源输入端,由变压器T1的副边绕组提供;引脚7为驱动信号输出引脚,直接驱动MOS管VQ1;引脚6为参考地,该引脚和主回路的地连在一起;引脚5为过零检测引脚,用于确定何时导通MOS管。
变压器T1的引脚1和引脚2组成的绕组,通过电阻将电感电流过零信号传输至该器件的引脚5,同时比较器LM258产生的信号DOUT通过光耦、三极管、可控硅等传输至器件的引脚5,以检测输出电流。
引脚4为MOS管电流采用引脚,器件将该引脚检测到的信号与器件内部产生的电感电流信号相比较,来确定何时关断MOS管。
图2中电阻R4作为电流检测电阻,采样MOS管电流,该电阻一端接于系统地,另一端同时在MOS 管的源极和器件的引脚4。
引脚3为器件内部乘法器的一个输入端,该引脚与整流桥电路输出电压相连,确定输入电压的波形与相位,用以生成器件内部的电感电流参考信号。
图5中,Ubout经3只电阻分压后传送到引脚3。
引脚2为内部乘法器的另一个输入端,同时为电压误差放大器的输出端,引脚1为系统反馈电压的输入端。
恒流恒压器件的输出TOUT通过光耦将电压反馈传送到器件的引脚1,形成输出电压的负反馈回路。
电阻R28和电容C18连接于器件的引脚1和引脚2之间,用
于形成电压环的补偿网络。
5 测试结果
电源模块电装完后,加上负载,用示波器对关键点测试,图6(a)为整流桥的输出电压Ubrout+,图6(b)为Ubrout+流过电感后的电压Ubout+的波形,图6(c)为双
二极管的输出电压Ucout+的波形。
6 结论
采用有源PFC功能电路设计的室外LED路灯电源,内置完整的EMC电路和高效防雷电路,符合安规和电磁兼容的要求。
采用电压环反馈,限压恒流,效率高,恒流准,范围宽,实现了宽输入,稳压恒流输出,避免了LED正向电压的改变而引起电流变动,同时恒定的电流使LED的亮度稳定。
整机元件较少,电路简单。
功率为90 W,功率因数达0.95。
根据用户需求可在恒流输出中增加LED温度负反馈,防
止LED温度过高。