LED照明用恒流電源的實現(xiàn)方案

　　其中R0為采樣電阻的電阻值，取R0=Ω。一級跟隨之后電壓不變，后為一級同相放大電路，放大倍數(shù)為：

　　后為一級跟隨，電壓不變，因此返回PWM控制芯片的電壓為：

　　單片機(jī)通過DAC給PWM控制芯片一個參考的基準(zhǔn)電壓UREF，經(jīng)過PWM控制芯片的調(diào)節(jié)占空比來調(diào)節(jié)副邊繞組的電壓進(jìn)而實現(xiàn)調(diào)節(jié)負(fù)載電流。經(jīng)過閉環(huán)負(fù)反饋的調(diào)節(jié)作用，使U0=UREF，此時流過負(fù)載的電流值為：

　　只要時單片機(jī)DAC模塊的輸出電壓根據(jù)上面的式子調(diào)整，就會使負(fù)載工作在某一個需要的恒定電流值上。

　　2 隔離變壓器的設(shè)計計算

　　功率因數(shù)校正電路輸出的電壓為55V，要求負(fù)載為10只串聯(lián)的LED燈，實測正常工作時的電壓為34V左右，可得變壓器的變比約為：

　　由于PWM控制芯片輸出占空比范圍為0%~50%，因此實際取原邊45匝，副邊56匝，變比為1.24。

　　3 提高效率的方法

　　選擇合適的主回路拓?fù)?，使用盡可能少的元器件，降低開關(guān)頻率；主電路選擇導(dǎo)通損耗小的開關(guān)器件；測量及控制電路在設(shè)計時盡可能使用工作電壓低的元器件；控制電路盡可能使用數(shù)字方法實現(xiàn)等都可以有效地提高系統(tǒng)的效率。

　　4 濾波參數(shù)計算

　　反激式電壓變換器需要輸出的為直流量，因此盡量應(yīng)濾掉所有諧波，使用 LC 無源低通濾波電路即可滿足要求，反激式變換器的開關(guān)頻率為32kHz，設(shè)計濾波器的截止頻率應(yīng)低于32KHz，即：

　　由于該系統(tǒng)為恒流系統(tǒng)，應(yīng)取較大的L 值，并適當(dāng)減小C 的值，據(jù)此設(shè)定L、C 值。選用470μF 的電解電容，根據(jù)計算得出電感值約為0.78mH，采用自制的工字型濾波電感。

　　四、測試方案與測試結(jié)果

　　1 測試儀器與設(shè)備

　?。?）工頻變壓器

　?。?）四位半數(shù)字萬用表DT9203

　?。?）安捷倫示波器DSO5012A

2 測試數(shù)據(jù)

　?。?）輸出電流跟蹤測試：

表1 輸出電流顯示跟蹤測試

　?。?）電壓調(diào)整率測試（設(shè)定電流為150mA）：

表2 電壓調(diào)整率測試

　　從32V~40V 時電流變化范圍是149mA~150mA 調(diào)整率為0.6%。電壓調(diào)整率Su≤1%。達(dá)到要求：

　?。?）負(fù)載調(diào)整率測試

　　輸入電壓為36.23V，設(shè)定電流為300mA，負(fù)載從5 個LED 到10 個LED 時輸出電流波動范圍是209mA~300mA。調(diào)整率為0.4%。負(fù)載調(diào)整率SL≤1%達(dá)到要求。

表3 負(fù)載調(diào)整率測試

　?。?）效率測試

　　U2=36V、負(fù)載為10個LED、I0=300mA。

表4 效率η參數(shù)測試

　?。?）功率因數(shù)測試

　　測得功率因數(shù)為0.998，達(dá)到要求。

圖6 功率因數(shù)校正波形