LED驅(qū)動電源可靠性設(shè)計的研究

　　為了防止開關(guān)管被峰值電壓擊穿，通?？梢圆捎玫姆椒ㄓ腥缦聝煞N： 一是減小漏感，二是通過設(shè)計RCD 緩沖電路吸收很高的電壓尖峰能量。雖然在變壓器的加工過程中將線圈纏緊并緊密地包圍住氣隙，然后將線圈外圍包上銅箔可以有效地減小漏感； 但變壓器漏感無法完全消失，因此需要設(shè)計RCD 電路對電壓峰值進行吸收，電路如圖3 所示。

圖3 RCD 緩沖電路

　?。?） 變換電路設(shè)計

　　LED 路燈驅(qū)動電源所需的輸出功率較大，需要較高的轉(zhuǎn)換效率，且需要較好的調(diào)節(jié)性和較小的紋波，由于考慮到需要將LED 照明裝置與電網(wǎng)隔離，以提高安全性，所以采用單端反激式DC-DC 變換器，這種隔離式的DC-DC 變換電路的變壓器不僅具有隔離和變壓的作用，還具有電感的特性，可以起到儲存能量的作用，且變換器工作于連續(xù)工作模式。這種變換器特別適用于功率為100 W ~ 200 W 之間的電源，且輸出電壓較高，輸出電流較小的場合。這種工作模式雖然會使變壓器副邊的二極管損耗較大，但可以減小變壓器的鐵芯損耗。變壓器副邊產(chǎn)生的串?dāng)_可以采用串聯(lián)飽和電感的方式來進行抑制。

　?。?） PWM 控制電路設(shè)計

　　DC-DC 變換器的PWM 控制原理有兩種： 電壓控制型和電流控制型?？紤]到穩(wěn)定性問題，我們采用電流控制型PWM 控制器，即NCP1230 模塊（ 圖4） .它是一種峰值電流控制模式的PWM 控制器，具有向前極供電的功能，在空載時關(guān)閉PFC 電路，能夠提高電源的效率。這款芯片還具有周期跳頻，內(nèi)部斜坡電壓補償，軟啟動等一系列功能。

圖4 NCP1230 模塊PWM 控制電路

　　2. 3 電路的EMC 防護

　　LED 燈的驅(qū)動電源受安裝環(huán)境條件的影響，很容易受到電磁干擾，特別是雷擊干擾。為此，驅(qū)動電源在設(shè)計階段就要考慮這個問題，并且要達到一定的標(biāo)準。例如，防雷要求要達到D 級，線線之間電壓承受± 6 kV,線地之間± 6 kV,在產(chǎn)品試驗過程中，直流輸出范圍應(yīng)與正常服務(wù)條件一致： DC 輸出電壓的波動應(yīng)在± 10%以內(nèi)； 在試驗過程中或試驗結(jié)束后，驅(qū)動電源運行時不應(yīng)有報警、錯誤報警等等。

　　3 小結(jié)

　　隨著大功率白光LED 的發(fā)展，成本也會降低，其驅(qū)動電源的設(shè)計也將隨之得到發(fā)展，大功率LED 應(yīng)用在照明領(lǐng)域中，將很快成為現(xiàn)實。以上提出的影響電源可靠性的幾個關(guān)鍵方法，來源于我們?nèi)粘嵺`研究，經(jīng)過一系列驗證試驗，各項性能符合要求。