【正文】 329 原邊線圈匝數(shù)： Np= w*e on*inminBA TV 330 輸出副邊繞組匝數(shù)： Ns=Np*n 331 在這個(gè)高頻變壓器中，由于實(shí)際選擇的磁芯相對(duì)較大，則根據(jù)電感大小與線圈直徑大小成正比的關(guān)系判斷，實(shí)際繞制的高頻變壓器初級(jí)電感 Lp 可能較大，因此可以適當(dāng)增加 Lp大小來計(jì)算開關(guān)頻率。 ： 變 壓器繞線采用銅材料， 高頻變壓器 線徑 計(jì)算 公式 ： jID ??? 332 其中 I是電流， J是電流密度 。 不同頻率時(shí)導(dǎo)體的穿透深度公式 : d=K f 333 第 21 頁(yè) 其中 K 是常數(shù)對(duì)銅而言 K=1 如果計(jì)算出的線徑 D 大于兩倍的穿透深度 ,就需要采用多股線或利茲線 。大直徑的導(dǎo)線因交流電阻引起的交流損耗大，經(jīng)常用截面之和等于單導(dǎo)線的多根較細(xì)導(dǎo)線并聯(lián)。 多根細(xì)導(dǎo)線每根線徑的計(jì)算公式 ： di Di? 334 例如用兩根導(dǎo)線代替一根，細(xì)導(dǎo)線的直徑 2d 2D? ，注意截面積之和要大于等于單根導(dǎo)線的截面積。 The gnralstf(1mpoyidvc,u)0jb。5w22 4 LED 恒流驅(qū)動(dòng)開關(guān)電源整體電路 的設(shè)計(jì) 整體 電路的設(shè)計(jì) 電路 各模塊具體 設(shè)計(jì)可以參考 本文第三部分 。 整流濾波后由電感和輸入濾波電容組成濾波器，可以減小 電磁干擾 (EMI)，提高功率因 數(shù)。箝位電路使用 RCD/穩(wěn)壓管結(jié)構(gòu)電 路。增加 LC 濾波器，可以減小輸出電壓紋波。 反饋控制電路使用 TL431 加 PC817，采樣電阻使用可變電阻，可以精確的恒壓到 23V。因?yàn)?LED專用驅(qū)動(dòng)芯片的輸入電壓調(diào)整率很差，所以恒壓必須精確。 并且給 TL431 增加的相位補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。在變壓器初級(jí)高壓端和次級(jí)輸出端串聯(lián) 的高壓瓷片電容，可以使初級(jí)或次級(jí)的噪聲有回路，減少噪聲在電路中的反射。變壓器磁芯使用 EE25，初級(jí)繞組 88T， 線徑，次級(jí)繞組 16T， 線徑。初級(jí)電感 658uH。 整體的電路原理圖如圖 13 所示 。 圖 13LED 恒流驅(qū)動(dòng)開關(guān)電源電路原理圖 第二級(jí)恒流驅(qū)動(dòng)原理： 如圖 14所示， 采樣電阻的計(jì)算公式由 AMC7150 的數(shù)據(jù)手冊(cè)給出，如式 41。但 AMC7150 的輸入電壓調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率很差，實(shí)際 senseR 的取值需要實(shí)際試驗(yàn)測(cè)試后確定。 第 23 頁(yè) s e n s e 0 . 3 3 0 . 8 2 50 . 3 5 0 . 5 0 . 1s e n s epkVR I? ? ? ??? 41 通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試 AMC7150 在實(shí)現(xiàn) 350mA 恒流情況下，輸出電流和輸入電壓的關(guān)系，試驗(yàn)結(jié)果表明驅(qū)動(dòng) 5~6 個(gè)串聯(lián)的 LED 可以達(dá)到 較高的效率。頻率則由電容 TC 的大小決定為了減小開關(guān)管的工作損耗，本設(shè)計(jì)選擇 820pF 的電容，使電路工作在較低的頻率。 圖 14LED 恒流驅(qū)動(dòng)原理圖 本節(jié)電路設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，輸入電壓選擇 23V，采樣電阻選取為 Ω，可以實(shí)現(xiàn)接近 350mA 的恒流輸出，同時(shí)恒壓電路部分設(shè)計(jì)了可變電阻器以精確調(diào)整輸出電壓，使 AMC7150 可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定恒流。 整體 電路 PCB 的設(shè)計(jì) 在任何開關(guān)電源設(shè)計(jì)中， PCB 板的物理設(shè)計(jì)都是最后一個(gè)環(huán)節(jié)，如果設(shè)計(jì)方法不 當(dāng)， PCB可能會(huì)輻射過多的電磁干擾，造成電源工作不穩(wěn)定。特別是面臨如今性能強(qiáng)大的開關(guān)穩(wěn)壓器和電源越來越緊湊，開關(guān)電源的開關(guān)頻率越來越高。 建立開關(guān) 電源布局的最好方法與其電氣設(shè)計(jì)相似，最佳設(shè)計(jì)流程如下： 放置變壓器 、 設(shè)計(jì)電源開關(guān)電流回路 、 設(shè)計(jì)輸出整流器電流回路 、 連接到交流電源電路的控制電路 、 設(shè)計(jì)輸入電流源回路和輸入濾波器 、 設(shè)計(jì)輸出負(fù)載回路和輸出濾波器 。 根據(jù)電路的功能單元，對(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局時(shí)，要符合以下原則： (1) 首先要考慮 PCB 尺寸大小。 PCB 尺寸過大時(shí)，印制線條長(zhǎng)，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成 本也增加 。過小則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。電路板 The gnralstf(1mpoyidvc,u)0jb。5w24 的最佳形狀矩形，長(zhǎng)寬比為 3： 2或 4： 3，位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不小于 2mm。 (2) 以每個(gè)功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進(jìn)行布局。元器件應(yīng)均勻、 整齊、緊湊地排列在 PCB 上，盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接， 去耦電容盡量靠近器件的 VCC。 (3) 在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應(yīng)盡可能使元器件平行排列。這樣，不但美觀，而且裝焊容易，易于批量生產(chǎn)。 (4) 按照電路的流程安排各個(gè)功能電路單元的位置 ，使布局便于信號(hào)流通，并使信號(hào)盡可能保持一致的方向。 (5) 盡可能地減小環(huán)路面積，以抑制開關(guān)電源的輻射干擾。 圖 15 為根據(jù)上述要求而繪制的本論文所設(shè)計(jì)的多路大功率 LED 恒流開關(guān)電源 PCB圖。 圖 15 大功率 LED 恒流開關(guān)電源 PCB 第 25 頁(yè) 5 總結(jié) LED 恒流驅(qū)動(dòng)開關(guān)電源設(shè)計(jì)的好壞直接影響 LED照明的性能。隨著 LED照明在全球范圍內(nèi)的迅速普及，使得 LED恒流驅(qū)動(dòng)開關(guān)電源與人們生活的關(guān)系愈趨密切，對(duì)其要求日趨增高。小體積、高效率、低成本、穩(wěn)定恒流成為發(fā)展趨勢(shì)。本文選擇 反激式開關(guān)電源 拓?fù)?結(jié)構(gòu) 方案，設(shè)計(jì) 兩級(jí) 驅(qū)動(dòng)恒流輸出開關(guān)電源 ，研制出的 高性價(jià)比的 多路大功率 LED 恒流驅(qū)動(dòng)開關(guān)電源 可以很好的滿足市場(chǎng)需求 。 本文 設(shè)計(jì) LED恒流驅(qū)動(dòng)開關(guān)電源。使用開關(guān)管集成的電源控制芯片，實(shí)際測(cè)試恒流效果好，輸出電流穩(wěn)定在 700mA（輸入電壓調(diào)整率小于 %），體積小，成本低。同時(shí)通過空載電壓的調(diào)整有效的避免了 LED燈的跳閃現(xiàn)象。 由于本人學(xué)識(shí)、條件限制，論文中還有很多方面不夠完善， 例如 有以下一些 方面需進(jìn)一步解決和研究： 為了延長(zhǎng) LED驅(qū)動(dòng)器的應(yīng)用壽命和提高電能轉(zhuǎn)換效率，如何選擇元器件。 The gnralstf(1mpoyidvc,u)0jb。5w26 [參考文獻(xiàn) ] [1]王兆安 ， 黃俊 .電力電子技術(shù) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2022： 5967 [2]黃俊 ， 秦祖蔭 .電力電子自關(guān)斷器件及電路 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1991:8193 [3] 陳伯時(shí)主編 .電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) [M].北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社， 1992:102105 [4]張立，趙永健主編 .電力電子變流技術(shù) [M].上海：上海交通大學(xué)出版社， 1993:2130 [5] 張?zhí)m紅 ,陳道煉 ,尹春 .電流控制型反激變換器分析與研究 [J].電力電子技術(shù) ,2022,， :1113 [6] 周志敏．開關(guān)電源的分類及應(yīng)用 [M]．電子工業(yè)大學(xué)出版社， 2022， 11： 3639 [7] 盧偉國(guó)，劉選忠．未來電源發(fā)展的趨勢(shì)及成功之路 [M]．中國(guó)電源學(xué)會(huì)通訊， 1999， 12：35 48 [8] 沙占友．單片開關(guān)電源最新應(yīng)用技術(shù) [M]．機(jī)械工業(yè)出版社， 2022， 02： 101103 [9] 鞠文耀．電流控制型開關(guān)電源的研究 [C]．中國(guó)電源新技術(shù)及應(yīng)用研討會(huì)論文集， 2022：3841 [10] 李希茜 ． 高頻變壓器的設(shè)計(jì) [ J ]． 現(xiàn)代電子技術(shù) ， 2022， 9 ： 78 [11] 黎 健榮 ． 開關(guān)電源中的高頻變壓器設(shè)計(jì) [J ]． 機(jī)械與電子 ， 2022： 1213 [12] 胡江毅 ． 反激變換器的應(yīng)用研究 [D]． 南京 ： 南京航空航天大學(xué) ， 2022： 1012 [13] 潘騰，林明耀，李強(qiáng)．基于 TOP224Y芯片的單端反激式開關(guān)電源 [J]．北京：電力電子技術(shù)， 2022， 37(4)： 2022 [14] 趙皊．用 TOPSwitch芯片設(shè)計(jì)的反激式開關(guān)電源 [J]．南京 :現(xiàn)代雷達(dá)， 2022， 7(7)： 50－ 53 [15] 呂征宇，陳國(guó)柱，錢照明．開關(guān)電源中傳導(dǎo)差模 EMI的抑制方法 [C]．浙江省電源學(xué)會(huì)第七 屆學(xué)術(shù)學(xué)位論文集， 2022， 10： 221225 [16] 詹樺，韓雁．功率因數(shù)校正器芯片電路 UC3854的分析 [C]．微電子學(xué)出版社， 2022， 32(2)：136138 [17] Power Integrations TOPSwitchHX Product Application Guide[J]． 2022， 05： 02 [18]Ferdinand Power Inductor Design and Transformer Design, conversion International. January/： 112114 [19] and Linear Power Supply,Power Converter ： 4552 [20]Jim Inductor Improves Efficiency for Switching Design Vol27 August,1997： 7879 [21], Complate DC Analysis of the Series Resonant Converter IEEE Power Electronics Sopecialists Specialists Conference,1992： 211213 第 27 頁(yè) 致 謝 感謝我的導(dǎo)師王見樂老師， 王老師 幫助我 解決 了 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)全過程 中遇到的各種問題， 這篇論文的每一個(gè)細(xì)節(jié)都離不開 她 的 悉 心指導(dǎo)。 她 嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、 不辭辛苦 的作風(fēng)是我工作、學(xué)習(xí)的榜樣； 她 循循善誘 、不 厭其煩 的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。 在此，謹(jǐn)向 王 老師表示最真摯的敬意和感謝！ 感謝 所有的老師，特別是 實(shí)驗(yàn)室的老師、學(xué)長(zhǎng)們， 以及我的同學(xué)、室友們，自從進(jìn)入大學(xué)，來到這個(gè)陌生的地方，是你們給我的大學(xué)生活注入了激情和快樂 ，你們開闊的視野、淵博的知識(shí) 幫我找到了人生的方向，你們真心的關(guān)心的鼓勵(lì)給了我奮斗的動(dòng)力。 感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快樂是我最大的心愿。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了 我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！