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反激式变换器拓扑的LED电源设计

2014-04-08 10:02来源:西北工业大学电子信息学院关键词:反激式变换器LED电源开关稳压源收藏点赞

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单端反激式变换器就是通过控制晶体管的导通的时间来维持负载上的稳定电压的。

2 电路设计

设计LED电源的主要指标有:1)输入电压为85~265 V;2)输出电压为12 V(误差不超过5%),输出电流为350 mA(误差不超过5%);3)电源效率为84%左右。

2.1 主电路设计

此电源主电路为反激式变换器。

在输入端串联的电阻月。是限流电阻。由C1,C2,L1,L2组成的EMI滤波器连接于桥式整流电路之后,用于滤除电网干扰,并且抑制设备对电网的干扰。C5连接在高压和地之间,用于滤除高频变压器和电容产生的共模干扰,在国际标准中被称为“Y电容”。C1和C5都被称为安全电容,但是C1用于滤除电网中的串模干扰,在国际标准中被称为“X电容”。

VR1与D5组成钳位电路。在MOSFET导通时,初级线圈电压上正下负,使得D5截止,此时钳位电路不起作用,而在MOSFET有导通到截止的时刻,由高频变压器的漏感产生的尖峰电压会叠加在直流高压和感应电压上,叠加的电压很容易损坏MOSFET,此时钳位电路就可以抑制此尖峰电压,保护开关管。

2.2 输出电路设计

此电路在整流二极管D7两端并联R4和C6以滤除电磁干扰,后面又使用L3和C8、C9组成的π型滤波电路进一步平缓输出电压。

2.3 反馈控制电路设计

反馈控制电路由光耦LTV817、TL431、控制芯片TOP252PN,以及若干电容和电阻构成。

其中U3是TI公司生产的可调试精密并联稳压器TL431,它通过调节电阻R7与的R8阻值来调节输出电压的稳压值。C10是TL431的频率补偿电容,可以用来提高TL431的瞬态频率响应。

U2是线性光耦合器LTV817,其电流传输比范围为80%~160%,能够较好的满足反馈回路的设计要求。反馈线圈上产生的电压经D6、C7整流滤波,得到非隔离式+12 V电压,为LTV817供电。LTV817是通过将输出端电流送至TOP252PN的控制端来调节占空比的。

C4为控制端为控制端旁路电容,他能对控制回路进行补偿并设定自动重启频率。当C4=47μF时,自动重启频率为1.2 Hz,即每隔0.83s检测一次调节失控故障是否已经被排除,若确认已被排除,就自动重启开关电源恢复正常工作。

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