家用12WLED照明電源設(shè)計

1、遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué)電力電子技術(shù)課程設(shè)計（論文）題目：家用12WLED照明電源設(shè)計院（系）： 專業(yè)班級： 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 起止時間：2013-12-30至2014-1-10本科生課程設(shè)計（論文）課程設(shè)計（論文）任務(wù)及評語院（系）：電氣工程學(xué)院 教研室： 電氣學(xué) 號學(xué)生姓名專業(yè)班級設(shè)計題目家用12WLED照明電源設(shè)計課程設(shè)計（論文）任務(wù)課題完成的設(shè)計任務(wù)及功能、要求、技術(shù)參數(shù)實現(xiàn)功能LED照明每W流明數(shù)可達(dá)到120lm。遠(yuǎn)高于白熾燈和日光燈，此外LED燈珠壽命可長達(dá)十萬小時，并且綠色無污染。LED照明應(yīng)用上的限制在于LED有固定的正向壓降，電流也有上限（工作電流是影響LED壽

2、命的主要因素）。大功率白光LED上的正向壓降一般為3-4V，不能直接使用市電驅(qū)動。因此設(shè)計一個和LED燈珠匹配的高效環(huán)保長壽命的電源是必須的。設(shè)計任務(wù)1、方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)論證。2、工頻整流電路設(shè)計。3、高頻逆變電路設(shè)計。4、高頻整流電路設(shè)計；5、參數(shù)計算；6、選擇器件的具體型號。7、繪制相關(guān)電路圖。8、完成設(shè)計說明書。要求1、文字在4000字左右。2、文中的理論分析與計算要正確。3、文中的圖表工整、規(guī)范。4、元器件的選擇符合要求。技術(shù)參數(shù)1、主輸出最大輸出功率為14W，輔助輸出為0.5W，總輸出小于15W； 2、輸出電流為恒定350mA； 3、最大輸出電壓為40V；4、最少可

3、以接一個1W的高亮度LED，最多可以驅(qū)動12個1W的高亮度LED。工作計劃第1天：集中學(xué)習(xí)；第2天：收集資料；第3天：方案論證；第4天：主電路設(shè)計；第56天：參數(shù)計算；第78天：器件選擇；第9天：總結(jié)并撰寫說明書；第10天：答辯指導(dǎo)教師評語及成績平時： 論文質(zhì)量： 答辯： 指導(dǎo)教師簽字： 總成績： 年 月 日注：成績：平時20% 論文質(zhì)量60% 答辯20% 以百分制計算摘 要LED在照明應(yīng)用中以其綠色無污染而變得廣泛被應(yīng)用，因其具有節(jié)能、壽命長、環(huán)保、體積小、響應(yīng)速度快、可靠性高、調(diào)控方便等諸多優(yōu)點，正作為一種新型照明光源并獲得越來越廣泛的應(yīng)用。本文介紹了一種通過工頻整流電路設(shè)計、高頻逆變電路

4、設(shè)計、高頻整流電路設(shè)計，將市電轉(zhuǎn)化為可以直接給LED供電的電源關(guān)鍵詞：綠色無污染；節(jié)能; 工頻整流; 高頻逆變; 高頻整流; 目錄第1章 緒論51.1引言51.2 LED照明的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢51.3 LED照明目前存在的問題與解決方法71.4論文主要工作及設(shè)計目標(biāo)要求7第2章 LED照明電源電路設(shè)計92.1 LED照明電源電路總體設(shè)計方案：92.2LED照明電源電路具體設(shè)計92.2.1總體功能描述：92.2.2電路設(shè)計102.2.3磁路設(shè)計13第3章 課程設(shè)計總結(jié)14參考文獻(xiàn)16第1章 緒論1.1引言1879年，愛迪生發(fā)明了碳絲白熾燈，使照明技術(shù)進(jìn)入一個嶄新的時代?；仡?0世紀(jì)的照明史，熒光燈

5、、汞燈、高低壓鈉燈、金屬鹵化物燈、緊湊型熒光燈、高頻無極熒光燈以及微波硫燈等新光源層出不窮。白熾燈從其問世的那一天起就帶有先天性的缺陷，壽命短，鎢絲加熱耗電大，燈泡易碎，而且容易使人觸電。熒光燈的出現(xiàn)，雖說比白熾燈節(jié)電節(jié)能，但對人的視力產(chǎn)生不利的影響，燈管內(nèi)的重金屬汞也有害于人體和環(huán)境。真正引發(fā)照明技術(shù)發(fā)生質(zhì)變的還是LED的發(fā)明。與傳統(tǒng)照明技術(shù)相比，LED的最大區(qū)別是結(jié)構(gòu)和材料的不同，它是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的半導(dǎo)體。LED屬于全固體冷光源，體積極小、結(jié)構(gòu)堅固、重量輕、而且工作電壓低，使用壽命長，節(jié)能環(huán)保。LED光源被稱為繼白熾燈、熒光燈、高強(qiáng)度氣體燈之后的第四代光源。1.2 LED照明

6、的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢目前，LED已經(jīng)應(yīng)用于各種照明領(lǐng)域，這包括景觀照明、汽車市場、普通照明、道路照明等。LED照明市場已經(jīng)逐步形成規(guī)模，如日本松下電工已開始生產(chǎn)“袖珍型LED照明燈”，德國Hella公司利用白光LED開發(fā)了飛機(jī)閱讀燈，國內(nèi)明達(dá)光電廈門有限公司開始生產(chǎn)LED路燈等。由于石化資源的匱乏，世界性的能源危機(jī)引起了各國的重視，并紛紛把照明節(jié)電特別是白光LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展納入國家發(fā)展戰(zhàn)略中。面對LED照明將要形成的巨大市場，世界上掌握半導(dǎo)體照明技術(shù)的公司，如通用電氣、飛利浦、歐司朗等世界三大照明工業(yè)巨頭、全都啟動大規(guī)模商用開發(fā)計劃，不斷推進(jìn)半導(dǎo)體照明的發(fā)展。國內(nèi)對LED的研究和應(yīng)用也進(jìn)行了重點投

7、入。2006年l0月，國家“十一五”863計劃“半導(dǎo)體照明工程”重大項目正式啟動。我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在進(jìn)入自主創(chuàng)新、實現(xiàn)跨越式發(fā)展的重大歷史機(jī)遇。我國出現(xiàn)了很多示范性路燈照明實例。隨著2008年北京奧運會和20l0年上海世博會的陸續(xù)申辦成功，北京、上海等主要的舉辦城市加大了對景觀照明的投入，受此影響，2007年LED用于景觀照明市場的規(guī)模達(dá)到21.2億元。可以預(yù)見，未來LED將逐漸替代白熾燈、熒光燈等光光源，成為人造光源逐流產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各種照明、顯示和標(biāo)識，專家估計將會有1000億美元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。并且LED照明與其他照明相比具有以下優(yōu)點：(1) 高效節(jié)能：傳統(tǒng)的照明光源存在光效低(一般白熾燈

8、光效20左右，普通節(jié)能燈只有4050左右)、耗電量大、光線中含有大量的紫外線、紅外線輻射，電能絕大部分轉(zhuǎn)化為熱能。按照通常的光效定義，LED的光效并不高，但由于LED的光譜幾乎全部集中在可見光頻段，效率可達(dá)8090，一般LED燈使用低電壓、低電流驅(qū)動，功耗低，在相同的照明效果下比傳統(tǒng)光源節(jié)能80以上。 (2) 壽命長：LED為固體冷光源，環(huán)氧樹脂封裝，抗震動，燈體內(nèi)也沒有松動的部分，不存在普通燈絲發(fā)光發(fā)熱易燒、熱沉積、光衰等缺點，使用壽命可高達(dá)6萬10萬小時，是傳統(tǒng)光源使用壽命的10倍以上。由于壽命長，經(jīng)久耐用，減少了維護(hù)和更換的費用，降低了成本。(3) 綠色環(huán)保：現(xiàn)在廣泛使用的熒光燈、汞燈等

9、光源中含有危害人體健康的汞，這樣在發(fā)光過程和廢棄后都會對人體的健康和環(huán)境造成危害。而LED運用冷光源，眩光小，無輻射，使用中不產(chǎn)生有害物質(zhì)，光譜中沒有紫外線和紅外線，而且廢棄物可回收，沒有污染，不含汞元素，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源。 (4)光效高：白熾燈的光效為12241mW，熒光燈的光效為50701mW，鈉燈的光效為901401mW，大部分的耗電變成熱量損耗。目前LED的光效為501001mW左右，世界各國均加緊提高LED光效的研究，按現(xiàn)在LED技術(shù)發(fā)展的速度預(yù)測，到20102015年，白光LED的光效將達(dá)到l502001mW，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他所有照明光源的光效。 (5) 光色純、光

10、束集中：傳統(tǒng)照明光源的光譜較寬，且發(fā)光方向為整個立體空間，不利于配光和光線的有效利用。而LED則為分立的光譜，譜線較窄，色彩豐富、鮮艷，可以有多樣化的色調(diào)選擇和配光，并且LED光源發(fā)光大部分集中會聚于中心，發(fā)散角較小，可以有效地控制眩光，從而簡化燈具結(jié)構(gòu)，節(jié)省設(shè)計和制造成本。(6) 高新技術(shù)：與傳統(tǒng)光源的發(fā)光效果相比，LED光源是低壓微電子產(chǎn)品，成功地融合了計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、圖像處理技術(shù)和嵌入控制技術(shù)等。LED在照明領(lǐng)域中的應(yīng)用主要包括以下四個方向的技術(shù)：LED光源技術(shù)、LED驅(qū)動電源技術(shù)、LED配光技術(shù)和LED散熱技術(shù)。本論文主要從LED驅(qū)動電源技術(shù)介紹LED照明的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

11、。LED驅(qū)動電源技術(shù)：原始電源有各種形式，但無論哪種電源，一般都不能直接給LED供電。因此，要用LED作為照明光源就要解決電源變換這一問題。現(xiàn)有用原始電源給LED供電主要有以下四種情況：低電壓驅(qū)動、過渡電壓驅(qū)動、高電壓驅(qū)動以及市電驅(qū)動。不同的情況在LED電源變換器的技術(shù)實現(xiàn)上有不同的方案。下面簡要介紹這四種不同的驅(qū)動電源技術(shù)。 (1) 低電壓驅(qū)動：低電壓驅(qū)動就是指用低于LED正向?qū)▔航档碾妷候?qū)動LED，如一節(jié)普通的干電池或者鎳鉻鎳氫電池，其正常供電電壓為0.8至1.65V。低電壓驅(qū)動LED就是要把電壓升高到足以使LED導(dǎo)通的電壓值。對于LED這樣的低功率照明器件，這是一種常見的使用情況，如L

12、ED手電筒、LED應(yīng)急燈、節(jié)能臺燈等。由于受單節(jié)電池容量的限制，一般不需要很大功率，但要求有最低的成本和比較高的變換效率。另外，考慮到有可能配合一節(jié)5號電池工作，還要有最小的體積，其最佳技術(shù)方案是電荷泵式升壓變換器。 (2) 過渡電壓驅(qū)動：過渡電壓驅(qū)動是指給LED供電的電源電壓值在LED管壓降附近變動，這個電壓有時略高于LED管壓降，有時略低于LED管壓降。如一節(jié)或者兩節(jié)鋰電池串聯(lián)的鉛酸電池，滿電時電壓在4V以上，電快用完時電壓在3V以下。用這類電源供電的典型應(yīng)用有LED礦燈等。過渡電壓驅(qū)動LED的電源變換電路既要解決升壓問題又要解決降壓問題，為了配合一節(jié)鋰電池工作，也需要有盡可能小的體積和盡

13、可能低的成本。一般情況下功率也不大，其最高性價比的電路結(jié)構(gòu)是反極性電荷泵式變換器。 (3) 高電壓驅(qū)動：高電壓驅(qū)動是指給LED供電的電壓值始終高于LED管壓降，如5V、12V，24V的電源。典型應(yīng)用有太陽能草坪燈、太陽能庭院燈、機(jī)動車的燈光系統(tǒng)等。高電壓驅(qū)動LED要解決降壓問題，由于高電壓驅(qū)動一般是由普通蓄電池供電，會用到比較大的功率(如機(jī)動車照明和信號燈光)，應(yīng)該有盡可能低的成本。變換器的最佳電路結(jié)構(gòu)是串聯(lián)開關(guān)降壓電路。 (4) 市電驅(qū)動：市電驅(qū)動，顧名思義就是用220V、50Hz的交流市電經(jīng)過電源變換裝置給LED供電。這是一種對LED照明應(yīng)用最有價值的供電方式，是半導(dǎo)體照明普及應(yīng)用必須要解

14、決好的問題。用市電驅(qū)動LED要解決降壓和整流問題，還要有比較高的變換效率、有較小的體積和較低的成本。另外，考慮到對電網(wǎng)的影響，還要解決好電磁干擾和功率因數(shù)問題。對中小功率的LED，現(xiàn)在普遍使用的電路結(jié)構(gòu)是反激變換器。對于大功率的應(yīng)用，則是使用橋式變換電路。目前，單顆LED的光效還不足以滿足大部分照明的要求，這就要求LED驅(qū)動電源能夠同時驅(qū)動多個LED，只有合理的配合設(shè)計才能保證LED正常工作。LED負(fù)載的連接形式直接關(guān)系到其可靠性和使用壽命，現(xiàn)有的連接方式有全部串聯(lián)、全部并聯(lián)、混聯(lián)三種。無論是何種驅(qū)動電源技術(shù)，歸根到底對于LED照明而言只有恒壓和恒流的區(qū)別。采用恒壓設(shè)計會危害LED的未來。本設(shè)

15、計采用恒流輸出，輸出電壓隨負(fù)載大小自動調(diào)節(jié)的適用廣泛的設(shè)計。1.3 LED照明目前存在的問題與解決方法目前，LED照明光源的光效雖然還不是很理想，但隨著時間的推移和制作工藝的進(jìn)步，其光效將達(dá)到甚至超過現(xiàn)有的其他照明光源的光效。同時，高功率LED照明的散熱效果也有望進(jìn)一步得到改善。LED的理論使用壽命在6萬小時以上，但在實際應(yīng)用過程中，由于驅(qū)動電源的設(shè)計及驅(qū)動方式選擇不當(dāng)，LED照明忽明忽暗，使LED極易損壞。當(dāng)前很多廠家生產(chǎn)的LED燈類產(chǎn)品采用阻容降壓的方式向LED供電，這樣做使得效率低。并且現(xiàn)有的大部分驅(qū)動電源功率因數(shù)普遍偏低，降低了電能的有效利用率。精確設(shè)計驅(qū)動電源是解決上述問題的關(guān)鍵，只

16、有根據(jù)LED照明產(chǎn)品的要求、應(yīng)用場合，選擇合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，合理選用LED驅(qū)動方式，才能提高LED照明的效率和可靠性，將LED照明的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。在LED照明的配光技術(shù)方面，目前的配光大部分沿用傳統(tǒng)配光方法，普遍采用透鏡聚光和反射鏡利用旁側(cè)光照，為了達(dá)到一定的光照效果，往往給照明燈具帶來種種問題例如散熱差和燈具的體積大和重量增加及其影響外觀，同時也忽略了LED的光學(xué)特性，而且LED照明燈具配光后的光利用效率也較低。解決上述問題，只有從LED自身的結(jié)構(gòu)和發(fā)光特性出發(fā)，尋求一種能夠滿足LED照明要求的，且具有LED照明特點的配光方法。綜上所述，解決LED照明的方法只有從LED自身的光學(xué)、電學(xué)和結(jié)

17、構(gòu)特點出發(fā)，根據(jù)具體的應(yīng)用環(huán)境和條件要求，因地制宜，才能解決LED照明技術(shù)上存在的問題，使LED照明真正成為值得廣泛推廣使用的綠色照明。1.4論文主要工作及設(shè)計目標(biāo)要求1、主輸出最大輸出功率為14W，輔助輸出為0.5W，總輸出小于15W； 2、輸出電流為恒定350mA；3、最大輸出電壓為40V；4、最少可以接一個1W的高亮度LED，最多可以驅(qū)動12個1W的高亮度LED。總體來說，對于LED照明驅(qū)動電源而言，它面臨的主要問題是LED的非線性。這主要體現(xiàn)在LED的正向電壓會隨著電流和溫度而變化，不同LED器件的正向電壓也會有所差異，LED“色點"會隨著電流和溫度而漂移，而且LE

18、D必須在規(guī)范要求的范圍內(nèi)工作從而實現(xiàn)可靠工作。而LED照明驅(qū)動電源的主要作用，就是在工作條件范圍內(nèi)穩(wěn)定電流，無論輸入條件和正向電壓如何變化，始終能夠保持LED的工作電流穩(wěn)定，從而保證LED的工作壽命和滿足可靠性的要求。具體地說，根據(jù)電網(wǎng)的用電規(guī)則和LED的驅(qū)動特性要求，在選擇和設(shè)計LED照明驅(qū)動電源時要考慮到以下幾點：1高可靠性特別像LED路燈的驅(qū)動電源，裝在高空，維修不方便，并且維修的花費也大。2驅(qū)動方式現(xiàn)在通行的有兩種：其一是一個恒壓源供多個恒流源，每個恒流源單獨給每路LED供電。這種方式，組合靈活，一路LED故障，不影響其他LED的工作，但成本會略高一點。另一種是直接恒流供電，LED串聯(lián)

19、或并聯(lián)運行。它的優(yōu)點是成本低一點，但靈活性差，還要解決某個LED故障，不影響其他LED運行的問題。這兩種形式，在一段時間內(nèi)并存。多路恒流輸出供電方式，在成本和性能方面會較好。3高效率LED是節(jié)能產(chǎn)品，驅(qū)動電源的效率要高。對于電源安裝在燈具內(nèi)的結(jié)構(gòu)，尤為重要。因為LED的發(fā)光效率隨著LED溫度的升高而下降，所以LED的散熱非常重要。電源的效率高，它的耗損功率小，在燈具內(nèi)發(fā)熱量就小，也就降低了燈具的溫升。對延緩LED的光衰有利。4高功率因素功率因素是電網(wǎng)對負(fù)載的要求。一般70瓦以下的用電器，沒有強(qiáng)制性指標(biāo)。雖然功率不大的單個用電器功率因素低一點對電網(wǎng)的影響不大，但晚上大家點燈，同類負(fù)載太集中，會對

20、電網(wǎng)產(chǎn)生較嚴(yán)重的污染。對于30瓦40瓦的LED驅(qū)動電源，據(jù)說不久的將來，也許會對功率因素方面有一定的指標(biāo)要求。5浪涌保護(hù)LED抗浪涌的能力是比較差的，特別是抗反向電壓能力。加強(qiáng)這方面的保護(hù)也很重要。有些LED燈裝在戶外，如LED路燈。由于電網(wǎng)負(fù)載的啟甩和雷擊的感應(yīng)，從電網(wǎng)系統(tǒng)會侵入各種浪涌，有些浪涌會導(dǎo)致LED的損壞。因此LED驅(qū)動電源要有抑制浪涌的侵入，保護(hù)LED不被損壞的能力。6保護(hù)功能電源除了常規(guī)的保護(hù)功能(過流、過壓、短路、過載等保護(hù))外，最好在恒流輸出中增加LED溫度負(fù)反饋，防止LED溫度過高。7防護(hù)方面燈具外安裝型，電源結(jié)構(gòu)要防水、防潮，外殼要耐曬。8驅(qū)動電源的壽命要與LED的壽命

21、相適配。9要符合安規(guī)和電磁兼容的要求。第2章 LED照明電源電路設(shè)計2.1 LED照明電源電路總體設(shè)計方案：系統(tǒng)框圖如圖示圖 2.1 本系統(tǒng)采用了LED驅(qū)動電路中常用的單端反激式拓?fù)?，該拓?fù)湓O(shè)計較為簡單。輸入采用了四個1N4007作為全波整流，而后經(jīng)過型濾波器整流，采用了PI公司的TinySwich-系列中功率容量最大的TNY280作為開關(guān)控制IC，采用EE19磁芯實現(xiàn)初次級隔離，采用雙路輸出實現(xiàn)運放的獨立供電，采用運放和電壓比較器作為反饋控制以實現(xiàn)高精度恒流控制。采用低導(dǎo)通壓降的肖特基整流管ER303減少二極管發(fā)熱，濾波電容采用ESR可接受的普通電解電容降低電容溫升。2.2LED照明電源電路

22、具體設(shè)計2.2.1總體功能描述：1、實現(xiàn)隔離輸出（1）變壓器T1提供隔離，儲能，變壓的功能。使用高頻變壓器，初次級能量傳輸通道為磁通道，實現(xiàn)隔離。（2）光耦817B提供隔離、反饋功能。使用光耦合器，次級反饋信號傳輸通道為光通道，實現(xiàn)隔離。（3）初次級用安規(guī)電容CT7實現(xiàn)靜電釋放，防止靜電堆積引起的高壓打火。同時該電容值較小，次級不會造成觸摸電擊。2、實現(xiàn)LED恒流，實現(xiàn)過壓保護(hù)（1）次級采用LM358雙運放實現(xiàn)恒流和過壓保護(hù)。LED升高伏安特性隨溫度左移（如圖1.1）。假設(shè)驅(qū)動為恒定電壓V2（如圖1. 2），工作中燈珠溫度從T1到達(dá)T2,流經(jīng)燈珠的電流明顯增大，電流增大又導(dǎo)致溫度升高，如此惡性

23、循環(huán)，最后勢必?zé)龤糁?。解決辦法有兩個，一是恒壓驅(qū)動的同時串接一個電阻在輸出回路（如圖1. 3），當(dāng)LED燈珠由于溫度升高而導(dǎo)致電流增大時，串接的電阻壓降增大，LED端電壓得以降低，起到對LED的保護(hù)作用。但是這種方法將在串聯(lián)電阻處耗散一定功率，降低整個電路轉(zhuǎn)換效率，有悖設(shè)計初衷。因此，不采用這種方式。最理想的方法是采用整體的思想，通過控制開關(guān)IC的占空比調(diào)節(jié)輸出電壓，控制次級始終輸出恒定電流。本設(shè)計正是采用此方案。圖1.1 圖1. 3圖1. 2 2.2.2電路設(shè)計電路原理圖如圖2.1所示。圖2.1用PI公司的軟件PI Expert 7設(shè)計出電路框圖如圖2.2。該軟件設(shè)計出的原理圖基本都采用比

24、較極限的參數(shù)。因此修改了高頻變壓器從EE19改為EE20/20/5（磁芯氣隙改?。ｉ_關(guān)IC也從TNY275改為TNY280。目的是使得整個電路發(fā)熱量減少，更加穩(wěn)定，以適應(yīng)各種惡劣的工作環(huán)境。圖2.2 改為僅采用一個0.1的X電容作為差模抑制，把單電容濾波改為型濾波。此外改動較大的是反饋回路，如果只采用TL431作為恒壓控制，控制精度較低，且不好實現(xiàn)恒流控制；假設(shè)采用三極管S8550加TL431作為恒流穩(wěn)壓控制，精度不夠高，并且電流采樣電阻一定要取較大阻值，導(dǎo)致效率下降。因此本設(shè)計采用SOP封裝的雙運放LM358，可實現(xiàn)高精度（變化小于2%）的恒流控制，穩(wěn)妥的過壓保護(hù)。電流取樣電阻可改為小至0

25、.5（為減小體積，用兩個1電阻并聯(lián)）的高精度（誤差值為1%）金屬膜電阻。圖2.3先看運放LM358的B部分組成的電壓比較器，連接比較器B反相端的外圍電路，是可控穩(wěn)壓管TL431組成的恒壓源。TL431的陽極和ref端連接在一起，此時陽極的電壓約為2.5V。因此電壓比較器B反相端的電壓接近于2.5V。1、運放358的A部分：通過0.5（兩個1的并聯(lián)，阻值應(yīng)盡量減少，以提高效率）的金屬膜高精度電阻串接接到輸出回路作為電流取樣電阻，經(jīng)4702電阻連接到運放A同相端進(jìn)行加大。應(yīng)該令運放A的輸出電壓（也就是電壓比較器B同相端輸入電壓）在額定輸出恒流（1W LED燈珠的工作點，350mA）時剛好等于電壓比

26、較器B的反相端電壓，也就是2.5V。通過電壓比較器B（運放358的B部分）與穩(wěn)壓管的過壓回饋進(jìn)行電壓比較。正常工作時，電壓比較器同相端的電壓圍繞2.5V波動。假設(shè)某種原因?qū)е螺敵鲭娏鬟^大，則比較器B同相端電壓高于反相端，電壓比較器輸出高電平，光耦內(nèi)部發(fā)光二極管導(dǎo)通，于是光耦的C腳將從TNY280的EN/UV腳引出較大電流，導(dǎo)致TNY280內(nèi)部MOS管的PWM方波占空比降低，使得輸出電壓回落，輸出電流也就降低了，就這樣達(dá)到恒流的目的。同樣的，當(dāng)某種原因?qū)е螺敵鲭娏鹘档?，比較器反相端電平高于同相端電平，光耦C腳引出較小電流，導(dǎo)致TNY280內(nèi)部MOS管的PWM方波占空比升高，使得輸出電壓回升，輸出

27、電流也就增大了，達(dá)到恒流的目的?？梢姯h(huán)路為負(fù)反饋控制，實現(xiàn)恒流。2、過壓保護(hù)主要由電壓比較器B實現(xiàn)：空載時，輸出端電壓VCC1不斷上沖，達(dá)到兩個穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值之和以后。穩(wěn)壓管導(dǎo)通，微電流約為0.04mA。該電流在同相端產(chǎn)生約5V的高電平，電壓比較器B同相端比反相端電壓要高，電壓比較器輸出高電平。通過光耦令TNY280的使能引腳EN/UV導(dǎo)出較大電流，控制TNY280的脈沖信號減少，所以輸出將穩(wěn)定在40V上下。不會一直上沖而導(dǎo)致炸機(jī)。 圖2.42.2.3磁路設(shè)計變壓器也采用PI公司提供的PI Expert 7作為參考，如圖2.5。PI公司提供的建議是采用EE19磁芯，磁芯面積Ae為23.00mm

28、²，132KHZ的工作頻率下，磁芯功率裕量應(yīng)該留大點，降低占空比，以減少磁芯發(fā)熱，因此改用了EE20/20/5磁芯，磁芯面積Ae值為31.00mm²。由于PI公司提供的庫文件當(dāng)中沒有EE20/20/5磁芯，因此設(shè)計時參考Ae值與EE20/20/5相近的EF20（Ae值為32mm²），匝數(shù)比也完全參照PI Expert 7 提供的EF20的設(shè)計。增大磁芯的面積，根據(jù)dB=（Edt×10）/（NAe），為保持dB不變，則N應(yīng)當(dāng)減少，這就是為什么初次級匝數(shù)有所改變。 此外，匝數(shù)減少了，為保證利用更廣的磁滯回線，氣隙長度也相應(yīng)減少了，本設(shè)計采用軟件給出的氣隙為0.153mm的建議。 圖2.5第3章 課程設(shè)計總結(jié)電是工業(yè)的動力，是人類生活的源泉。而電源是產(chǎn)生電的裝置。我們用的電，一般都是需經(jīng)過轉(zhuǎn)換才能適合使用的需要，例如交流轉(zhuǎn)換成直流，高電壓變成低電壓，大功率變換為小功率等。自20世紀(jì)60年代，人們發(fā)明了二極管、三極管半導(dǎo)體器件后，就用半導(dǎo)體器件進(jìn)行轉(zhuǎn)換。而這種電源作為一種綠色電源以及其高效的特點而廣泛應(yīng)用于各種驅(qū)動電源的設(shè)計當(dāng)中。LED通用照明是LED發(fā)展的最終目標(biāo)，驅(qū)動器性能的優(yōu)劣是影響LED照明燈具壽命的主要因素之一，合理地設(shè)計好