LED驅(qū)動電源可靠性設(shè)計的研究

　　目前LED 驅(qū)動電源存在驅(qū)動能力較低，保護(hù)功能較少，輸出電壓電流不穩(wěn)定，可靠性差等問題，很難達(dá)到要求，根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗提出了驅(qū)動電源硬件電路的設(shè)計方案，本設(shè)計能夠很好地提高LED 驅(qū)動電源的可靠性。

　　2. 1 總體電路設(shè)計

　　LED 驅(qū)動電源的總體設(shè)計如圖1 所示。圖1 中主電路中U 為220 V 交流輸入電壓； RC,CC和DC構(gòu)成RCD 電路； T 為變壓器； S 為開關(guān)管； D 為整流二極管； C為整流電容； RC為采樣電阻，具體電路如圖1 所示。

　　電路在設(shè)計時考慮到電路的可靠性，輸入端應(yīng)具有隔離電路，以保護(hù)電網(wǎng)和用電設(shè)備的安全。輸入端設(shè)計了輸入保護(hù)電路，用來保護(hù)LED 驅(qū)動電源在電網(wǎng)側(cè)產(chǎn)生脈動瞬態(tài)干擾下能夠正常工作，并有效抑制共模和差模干擾。為了提高電路的功率因數(shù)，電路中采用了有源功率因數(shù)校正電路。為了實現(xiàn)恒流輸出，采用電流反饋控制，RC采樣電阻感應(yīng)輸出電流大小，與參考點電壓進(jìn)行比較，輸出信號通過光電耦合電路輸入到控制器，產(chǎn)生PWM 控制信號，控制變壓器的工作方式，已達(dá)到變壓器恒流輸出。

圖1 LED 驅(qū)動電源總體設(shè)計電路

　　2. 2 部分電路設(shè)計

　　（ 1） 輸入保護(hù)電路設(shè)計

　　LED 大功率燈驅(qū)動電源一般用在室外，用電環(huán)境相對比較惡劣，且外界的各種干擾容易使電源出現(xiàn)問題。同時，LED 燈驅(qū)動電源的故障，也容易對電網(wǎng)的安全造成隱患。因此，有必要在輸入端設(shè)計保護(hù)電路，用來保護(hù)用電設(shè)備和電網(wǎng)的安全。

　　電路中有負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，用來啟動過電流保護(hù)。通過保險絲進(jìn)行過電流保護(hù)。利用壓敏電阻來抑制瞬變傳導(dǎo)產(chǎn)生的干擾，吸收輸入端的浪涌和脈沖干擾。電路中設(shè)有共模與差模干擾抑制電路，用來減小LED 驅(qū)動電源對其他用電設(shè)備的干擾，同時可以抑制外界用電設(shè)備對驅(qū)動電源的干擾。

　　（ 2） 功率因數(shù)校正電路

　　將交流220 V 市電經(jīng)整流后供給負(fù)載使用，最常用的整流方式是由4 個二極管組成的整流橋?qū)⒔涣麟娮儞Q為直流電，但是這種方法存在著一個無法避免的缺點： 由二極管和電容組成的非線性電路會產(chǎn)生大量的電流諧波和無功功率，造成電網(wǎng)的污染。這種諧波污染不僅會使電網(wǎng)電壓發(fā)生畸變，而且還會造成用電設(shè)備的故障和損壞。另外，用電設(shè)備的功率因數(shù)越高，則有功功率所占的比重越大，設(shè)備就越節(jié)能。

　　為了提高功率因數(shù)，需要做兩個方面的工作： 一方面減小輸入電流和輸入電壓之間的相位差φ，努力使兩者同相位； 另一方面，需要減小輸入電流的諧波含量，采取一定的方法使輸入電流的波形接近正弦波。

　　基于上述要求，可以采用安森美公司生產(chǎn)的MC33260 芯片作為有源功率因數(shù)控制芯片，此芯片只需要使用最少的外部元件便可以實現(xiàn)控制要求，可以極大地減小電感和功率開關(guān)的尺寸，降低系統(tǒng)的成本且功能還能達(dá)到要求。電路如圖2 所示。

圖2 功率因數(shù)校正電路