【正文】 都將乘以系數(shù) mm12 ， 在開關(guān)管導通時交替凈增凈減最小電感電流 ， 即 1121 )( ??? ? nn mmii 根據(jù)占空比 D與 mm 2 的關(guān)系 mDmD )1(1 2?? 可以推出： %50?D 時 ， mm 21? ， 擾動信號將在數(shù)個周期內(nèi)逐漸衰減 ，如圖 36； 圖 36 D50%時擾動衰減 當占空比 %50?D 時 ， mm 21? ， 擾動信號誤差將會被逐漸放大 ， 峰值電流模式控制的轉(zhuǎn)換器不能穩(wěn)定工作 ， 導致系統(tǒng)失控 ， 如圖 37。電流檢測電阻 RS 會隨著輸入電壓的波動，檢測出峰值電流的改變，并迅速地調(diào)整占空比，穩(wěn)定輸出電壓。在電流控制模式中，只能產(chǎn)生最大為 90度的相移，這是由近似于零的濾波電感小信號阻抗所造成的。當然，相比于電壓控制模式，電流控制模式有著許多不可比擬的優(yōu)點，但其缺點比如直流開環(huán)負載調(diào)整率比較差，以及平均電流和電感峰值電流之間存在誤差等等，我們也必須正視。然而，當預定幅度與電流脈沖達到了一致的時候，電流控制回路便會動作，繼而改變脈沖的寬度，由此，輸出電壓的穩(wěn)定便得以保證。這樣一來，每個電流負反饋回路都具有了同樣的參考值，在多臺開關(guān)電源之間的并聯(lián)均流便得以實現(xiàn)。電路測試 以及 理論分析 都表明了 ，電流控制 模式相對于 電壓控制 模式，更有其優(yōu)勢 。 基于 傳統(tǒng)的電壓型控制 模式，人們將 一個電流反饋內(nèi)環(huán) 置于 電流控制型開關(guān)變換器 上 。同時，對于這樣的僅有一個反饋環(huán)路的單環(huán)電壓控制系統(tǒng)，為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，我們必須精心設(shè)計控制回路，并滿足一定的條件。接著利用 PWM 比較器，將鋸齒波信號和 VC 信號 相比較。目前 PSM 控制方式已經(jīng)用于開關(guān)功率變換器 ， 具有以下優(yōu)點：在負載較輕情況下效率很高 ， 工作頻率高 ， 頻率特性好 ， 功率管開關(guān)次數(shù)少 ， 適用于小功率電源管理。 圖 32 PWM 調(diào)制方式 （ 3） PSM 調(diào)制方式 [7]： 是一種常在數(shù)字電路中被使用的調(diào)制方式 ， 稱為脈沖跨周調(diào)制（ Pulsecycle Skip Modulation）。存在以下缺點：負載調(diào)整范圍窄 ， 濾波成本高。 控制 原 理是 將輸出量反饋 回 電路，將它與設(shè)定的基準值進行比較 ， 得到誤差信號，根據(jù)誤差信號對輸出脈沖的頻率進行調(diào)節(jié) ， 然后輸出一路 寬度相等、周期不等 的方波信號 ，這組方波信號控制著開關(guān)管的導通與關(guān)斷 ，當輸出量過高時，保持脈沖寬度不變 （ 一個周期內(nèi)的導通時間不變） ，延長開關(guān)周期 （一個周期內(nèi)的關(guān)斷時間增加） ，當輸出量過低時，保持脈沖寬度不變，減少開關(guān)周期， 從而穩(wěn)定輸出電壓。電感電流是線性的，峰峰值是 iL? ，幅值為 2iL? 。電感兩端承受反向壓降 ， 使得 續(xù)流 二極管 D導通 ，忽略 二極管 D的壓降 ， 電感左端接地 ， 電壓為 零 ， 而電感右端電壓仍為 Uout ， 因此 ，開關(guān)關(guān)斷期間 圖 25 開關(guān)關(guān)斷時的等效電路 Ldt Udi outL ?? 重慶大學本科學生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 2 降壓型開關(guān)電源 14 假設(shè)電路已經(jīng)處于穩(wěn)態(tài) ， 經(jīng)過一個開關(guān)周期電感電流的凈增量為零 ， 利用這點 ， 來尋找任何開關(guān)變換器的穩(wěn)態(tài)條件 ， 根據(jù)電感伏秒平衡原理對 電感 進行分析有 dttLt diu LL)()( ? 從 0到 TS進行一個周期的積分 ， 得到 ??? T dttL S uiTi LLSL 0 )(1)0()( 上式表示 ， 在一個開關(guān)周期中電 感電流的凈變化量 正 比于在這區(qū)間加在電感上的電壓。 BUCK連續(xù)工作模式分為兩個狀態(tài) ： 第一個狀態(tài)是 S導通、 D關(guān)斷 ； 第二個狀態(tài)是 S關(guān)斷、 D導通。 經(jīng)過理論推導發(fā)現(xiàn)，若 BUCK電路工作在 連續(xù)導通模式 下 ， 輸出電壓 由 輸入電壓和占空比 共同 決定 ， 而與 所接入的 負載 大小 無關(guān) ，因此 設(shè)計相應(yīng)工作模式的電路會比較簡單可靠 ， 但是 由于其輸出電壓由輸入電壓決定 ， 會對輸出的穩(wěn)定性造成一定影響 。 如圖 22 所示， 是 BUCK 電路 基本結(jié)構(gòu)圖 ， 它由一個開關(guān) S， 一個二級管 D， 以及 LC低通濾波器和負載所組成。2%重慶大學本科學生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 2 降壓型開關(guān)電源 10 以下。 電路功能和電路的結(jié)構(gòu)有關(guān)，常見的開關(guān)電源有六種基本結(jié)構(gòu)： BUCK 電路、BOOST 電路、 BUCKBOOST 電路、 CUK 電路、 SEPIC 電路和 ZETA 電路 。 LED 燈的使用使得奧迪汽車的外觀設(shè)計擺脫了 “ 缺乏個性 ” 批評 ， 如今 ， 特征鮮明的 LED 車燈已經(jīng)成為了奧迪車的新識別符號。提高行駛安全性：以 LED 車燈為例 ， LED 車燈的反應(yīng)時間比傳統(tǒng)車燈要快許多 ， 為剎車贏得了更多的反應(yīng)距離 ， 并且亮光更穩(wěn)定。我國 LED 汽車燈具每年以 70%80%的速度在增長 ， 2020 年的產(chǎn)值超過億元。所以 ， 在 LED 燈具仍然屬于“奢侈品”的今天 ，我們應(yīng)當對 LED燈具的市場方向有著正確的認識。美國從 2020 年起投資 5億美元實施“國家半導體照明計劃”， 旨在 率先打開LED 市場，走在行業(yè)前沿。尤其是用于戶外的 LED， 如 LED 路燈， 由于電網(wǎng) 負載波動 和雷擊的感應(yīng) ， 從電網(wǎng)系統(tǒng)會侵入各種浪涌 ， 這些 浪涌 可能 會導致 LED 的損壞。 缺點主要是開關(guān)頻率不易控制 ， 負載電壓波紋較大 ， 系統(tǒng)的 容 錯能力較弱 ； （ 6） PWM 控制式開關(guān)電源 ： 目前來說 ， PWM控制方式設(shè)計的 LED 電源是 最 理想的 也是使用率較高的驅(qū)動方式 ， 因為這種開關(guān)電源的輸出電壓或電流都很穩(wěn)定 。 當負載完全斷開時，將輸出很高的電壓 ； （ 3） 恒流 驅(qū)動電源 輸出的電流是恒定的，而輸出的直流電壓卻隨著負載阻值的大小不同在一定范圍內(nèi)變化 ， LED 亮度不隨負載改變而改變 ； （ 4） 恒流 驅(qū)動電源需 要限制 LED的使用數(shù)量， 負載等效電阻越大，輸出電壓越 大 。 重慶大學本科學生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 1 緒論 6 LED 驅(qū)動電源研究 現(xiàn)狀 LED 是具有二極管特性的發(fā)光管 [3]， 它只能單方向通電。 溫度降到 0C? 時 ,電流就會降低至 120mA， 亮度會 大大 降低 ， 使其 無法勝任照明工作 。也就是隨著溫度的升高，其伏安特性 曲線將向 左移 動 ， 若 所加電壓為恒定，顯然 在 溫度 升高時 電流 也會隨之升高 。 （ 4）伏安特性： LED的伏安特性和一般的二極管伏安特性非常相似 ， 如圖 12所示 。 由于 LED 本身就具有發(fā)光面積小、 配光分布 具有對稱性 等特 點 ， 如果配合合適的 透鏡和反光鏡 ， 則LED 將會是很好的照明工具 。 LED與傳統(tǒng)照明燈具的配光分布 不相同 [2]。 （ 3） 發(fā)光 特性 ： 單個 LED 的發(fā)光強度并不大，一般只有幾十流明 ， 所以需要同時 使用多顆 LED 共同工作 。熒光燈雖然 需要靠 鎮(zhèn)流器 啟動 ， 但 啟動電路簡單，啟動后不需要啟動器依然能維持工作 。 LED 芯片、熒光粉、封裝樹脂 也會因高溫而加快老化，影響使用壽命 。為了設(shè)計出更好的 LED驅(qū)動電源 ， 必須對 LED 的特性進行必要的了解。 白光 LED 是將 釔鋁石榴石 (YAG)和 GaN芯片一起封裝制成的 。 進入對方區(qū)域的 少數(shù) 載流子與對方區(qū)域的 多數(shù) 載流子相結(jié)合 ， 導致 能量以光和熱兩種形式釋放 ， 如圖 11 所示。 LED 的 核心 是一個半導體的晶片 ， 晶片的 一端固定在引腳上作為 負極 使用 ， 另一端 引出作為正極 ， 晶片的本質(zhì)是一個 PN 結(jié) ， 用環(huán)氧樹脂將整個晶片封裝 。它 將 固體半導體芯片作為發(fā)光材料 ， 在半導體中通過載流子發(fā)生復合放出過剩的能量而引起光子發(fā)射 ， 直接發(fā)出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光。 高 壓 氣體放電燈包括 高壓鈉燈、 高壓汞燈、金屬鹵化物燈 等 ， 其中熒光燈是 目前室內(nèi)照明 應(yīng)用 最 普及 的氣體放電光源。通過氣體放電的方式， 將電能轉(zhuǎn)換為光 能 。 80 年代 ， 普通白熾燈 已經(jīng)能高速生產(chǎn)并被大面積使用 。 直到 1879 年 ， 美國發(fā)明家 愛迪生制成了 以 碳化纖維 作為燈絲的 白熾燈 ， 使得電光源能走進平常人家 。 stable output current。 這款驅(qū)動電路 工作在 12V直流電壓下， 以 BUCK 電路為主電路，采用峰值電流控制模式，按照 PWM 調(diào)制方法，對兩顆串聯(lián)的 LED 進行供電 ， 實現(xiàn)了 恒流輸出、 欠壓保護、過載保護、空載保護、斜坡補償 等 功能，并且在仿真實驗中均體現(xiàn)出了 各部分的作用 。 重慶大學本科學生畢業(yè)設(shè)計（論文） LED 驅(qū)動電源設(shè)計 專 業(yè)： 電氣工程 與 自動化 重慶大學 電氣工程 學院 二 O 一一 年六月 Graduation Design(Thesis) of Chongqing University Design of Driver Power for LED Undergraduate: Zhou Hao Supervisor: Prof. Tang Zhide Major: Electric Engineering amp。文中詳細介紹了 UC4843 的使用方法、 該驅(qū)動電 源 的設(shè)計 步驟 以及具體參數(shù)計算。 關(guān)鍵詞 ： 驅(qū)動電 源 ， 峰值電流 控制 ， PWM， LED， UC3843 重慶大學本科學生畢業(yè)設(shè)計 （論文） ABSTRACT II ABSTRACT This article for the purpose of the design needs of LED driver power, firstly summarizing briefly the basic information of LED and its driver power, including BUCK circuit as well as its working principles of control circuit, the stability analysis etc. Then based on the UC3843 electric current controlchip and BUCK circuit, a vehicle LED driver power has been designed, and its electric circuit has been tested through the simulation experiments. This article describes the usages of the UC4843, the design process of the driver circuit and the specific parameter calculation in detail. This driver power works at 12V DC voltage, with BUCK circuit as the main circuit, adopting the control mode of peak current, in accordance with the PWM modulation method, providing power to two series connections of LED, bringing about the functions of undervoltage protection, overload protection, idleload protection, slope pensation, and reflecting their respective functions in the simulation experiments. This LED driver power works stably, with strong antiinterference ability, wide input range。 （ 1） 白熾燈： 從 十九 世紀 開始 ， 人們 就 開始試 著 制 造 電光源 ， 當時是 利用 電流加熱真空中燈絲 來達到照明效果 。在此后的發(fā)展中， 為使燈絲和氣體的接觸面盡量減小 ， 人們將鎢絲從單螺旋發(fā)展成雙螺旋 ， 發(fā)光效率 大 大提高 ，這就是今天我們所見到的白熾燈 。 （ 2） 氣體放電燈 ： 是由氣體、金屬 蒸汽 混合放電而發(fā)光的燈。 按照工作電壓不同， 氣體放電燈可分為低氣壓放電燈和高 壓 氣體放電燈 ， 低氣壓放電燈包括 低壓鈉燈、 熒光燈（ 日光燈 ）、無極燈 等 。 重慶