大功率LED以其高效率、无污染、长寿命等诸多优势正备受人们的青睐,但是大功率led需要低电压、大电流的驱动电源,为了突出大功率LED的优势,就要求驱动电源具有较高的效率,较高的功率因数,并且可以过压、过流、过热保护。
如图6所示。
图6 最小电压增益
知PFC级输出电压为=405V,经查得变压器输出端整流二极管FFPF12UP2ODN压降VF=1.15V,要求输出电压V0=50V则变压器匝数比n为:
式10
对于同样的规格,谐振电感和电容都可以取不同的数值,在这里Cr的取值有个下限,Cr的数值需使得串联的谐振槽可以恒定增益区间的工作,而选择较大的Cr会使得Cr上的电压应力降低。这样带来的问题是使得谐振槽的阻抗降低,这会影响短路时的性能。当谐振槽阻抗降低时,则会使短路时电流变大,而且为了限制短路电流,会需要更高的开关频率。这里选择为22nF耐压630V的电容。
由公式推导出:
式11
图7 LLC谐振变换器的典型增益曲线(k=8)
如图7振荡器的典型电压增益曲线所示,选取谐振频率为102kHz,并且在上一步中已经得出Cr=22nF,将这两个参数代入式(11)就可以得到:
式12
将k=8,Lr=110μH代入式(13):
式13
得:
式14
变压器的磁芯选择为EER3542(Ae=107mm2)磁芯,从图7所示的增益曲线得到最小开关频率为77kHz,则变压器的初级最小线圈数为:
式15
选择次级线圈匝数为8 则初级线圈匝数为成立,故变压器的线圈匝数为:初级NP=36Ts,次级Ns=8Ts。
2 结语
本文所设计的大功率LED驱动电路所用到的元件较少,电路简单,创新性地利用FAN6961芯片将Boost电路和PFC模块相结合,并采用LLC谐振变换器,在保证较高效率的同时达到了较高的功率因数,大大减轻了电磁干扰,安全可靠。
编辑:Sophy
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