【正文】 電網(wǎng)絡(luò)的電流諧波污染。MT7930工作在DCM和恒定關(guān)斷時(shí)間模式。電流控制通過檢測源邊電學(xué)參數(shù)，MT7930能夠精確調(diào)節(jié)LED電流。LED電流能夠通過下面的公式很容易地設(shè)置：式中Np是源邊繞組，Ns是次級繞組；(=400mV)是內(nèi)部參考電平，Rs是一個(gè)外部電流感應(yīng)電阻。啟動(dòng)過程啟動(dòng)過程中，VDD通過一個(gè)連接到母線的啟動(dòng)電阻充電。當(dāng)VDD達(dá)到18V時(shí)，控制邏輯就開始工作，柵極驅(qū)動(dòng)腳（DRV)開始輸出脈沖信號。軟啟動(dòng)功能保證啟動(dòng)過程中變壓器不會(huì)進(jìn)入CCM (持 續(xù)導(dǎo)電模式）。如圖312所示。圖312 啟動(dòng)過程 圖313 功率因數(shù)校正一旦輔助繞組上的電壓升得足夠高，芯片的電源將由輔助繞組提供。MT7930邏輯控制開始工作后。，則MT7930將自動(dòng)關(guān)閉 (UVLO閥值電壓）。 功率因數(shù)校正在外部MOS管的導(dǎo)通時(shí)間內(nèi)，源邊電流會(huì)從0mA 線性增加到峰值，該電流通過感應(yīng)電阻由CS腳檢測到。當(dāng)源邊電流達(dá)到閥值極限，MT7930會(huì)立即關(guān)閉MOS管。經(jīng)過恒定的關(guān)斷時(shí)間Toff后， MT7930會(huì)再次開啟MOS管。峰值電流的閾值會(huì)跟蹤整流后的母線電壓的正弦波形。因此，電感電流的包絡(luò)也是正弦波形，因而可實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)，如圖313所示。輔助繞組電學(xué)參數(shù)檢測MT7930具有短路、開路和過流保護(hù)等功能，這些功能都是通過檢測輔助繞組的波形信息來觸發(fā)的。 因?yàn)樵贛OS管關(guān)斷時(shí)間內(nèi)，輔助繞組電壓與輸出電壓成正比。輔助繞組電壓是在DRV信號結(jié)束后 經(jīng)過一個(gè)前沿消隱時(shí)間延時(shí)，由DSEN腳采樣檢測。過電壓保護(hù)MT7930內(nèi)置兩個(gè)過壓保護(hù)機(jī)制：（1），則被判定為輸出開路。 MT7930將關(guān)閉PWM開關(guān)信號，VDD電壓逐漸降至UVLO閥值，并進(jìn)入重啟模式。輸出電壓的 過壓保護(hù)閥值Vout_ov可以由下式來設(shè)定：式中Ns是次級繞組，是輔助繞組，是次級繞組整流二極管的正向壓降。(2)，MT7930自動(dòng)關(guān)閉PMW信號，VDD逐步降至UVLO閥值， 并進(jìn)入重啟模式。建議設(shè)計(jì)合適的變壓器到的比例，將VDD電壓設(shè)置在12V16V之間。 短路保護(hù)如果DSEN腳電壓在持續(xù)640us的時(shí)間內(nèi)檢測到低于200mV，則開啟短路保護(hù)功能。柵極驅(qū)動(dòng)信號將停止。當(dāng)VDD電壓逐漸降到低于UVLO閥值時(shí)，系統(tǒng)將進(jìn)入重啟模式。上述重啟過程將一直重復(fù)，直到短路消除。過流保護(hù)，MT7930將立即關(guān)斷功率MOS管。這種每周期過流檢測的方式保護(hù)了相關(guān)的元器件免于損壞，如功率MOS管，變壓器等。 MT7930與其他控制器比較的優(yōu)缺點(diǎn)分析由MT7930集成電路構(gòu)成的開關(guān)電源具有以下優(yōu)點(diǎn)：管腳數(shù)量少，外圍電路簡單，價(jià)格低廉；MT7930采用SOP8封裝，體積非常小，同時(shí)只需極少的外圍器件感應(yīng)源邊的電學(xué)信息，就可以精確地調(diào)節(jié)LED電流，而不需要光耦及副邊感應(yīng)器件，電流調(diào)整率好；MT7930是一款恒流控制集成芯片，具有很高精度的電流調(diào)節(jié)能力，調(diào)整范圍在；源邊感應(yīng)及恒流機(jī)制，無需光耦，內(nèi)置脈沖前沿消隱；輸出驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，可驅(qū)動(dòng)50W的電源。具有過流、過壓、短路、開路保護(hù)和欠壓鎖存功能。 EMC部分的設(shè)計(jì)電磁兼容性EMC（Electro Magnetic Compatibility），是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。因此，EMC包括兩個(gè)方面的要求：一方面是指設(shè)備在正常運(yùn)行過程中對所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過一定的限值；另一方面是指器具對所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度，即電磁敏感性。對于供電電源，常由于負(fù)載的通斷過渡過程、半導(dǎo)體元器件的非線性，脈沖設(shè)備及雷電的耦合等因素，而成為電磁干擾源。因此，供電電源電磁兼容的設(shè)計(jì)也是一個(gè)非常重要的部分。供電電源電磁兼容的設(shè)計(jì)方法為 ：（1）采用交流電源濾波器。由于交流電源濾波器是低通濾波器，不妨礙工頻電能的通過，而對高頻電磁干擾呈高阻態(tài)，有較強(qiáng)的抑制能力。使用交流電源濾波器時(shí)，應(yīng)根據(jù)其兩端阻抗和要求的插入衰減系數(shù)選擇濾波器的型式。要注意其承受電壓和導(dǎo)通電流的能力，屏蔽與機(jī)殼要電氣接觸良好，地線要盡量短、截面足夠大，進(jìn)出線要遠(yuǎn)離，而且濾波器應(yīng)盡量靠近供電電源。（2）交流電源變壓器加靜電屏蔽 。由于電源變壓器初、次級間存在分布電容，進(jìn)入電源變壓器初級的高頻干擾能通過分布電容耦合到電源變壓器的次級。在電源變壓器初、次級間增加靜電屏蔽后，該屏蔽與繞組間形成新的分布電容。將屏蔽接地，可以將高頻干擾通過這一新的分布電容引入地，從而起到抗電磁干擾的作用。靜電屏蔽應(yīng)選擇導(dǎo)電性好的材料，且首尾端不可閉合，以免造成短路。（3）脈沖電壓的吸收。對脈沖電壓的電磁干擾可以采用壓敏電阻、固體放電管或瞬態(tài)電壓抑制二極管來吸收。當(dāng)脈沖電壓吸收器件承受一個(gè)高能量的瞬態(tài)過電壓脈沖時(shí)，其工作阻抗能立即降到很低，允許通過很大的電流，吸收很大的功率，從而將電壓箝制在允許的水平內(nèi)。壓敏電阻或固體放電管可應(yīng)用于直流或交流電路。單向瞬態(tài)電壓抑制二極管應(yīng)用于直流電路，而雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管應(yīng)用于交流電路。使用脈沖電壓的吸收器件時(shí)，應(yīng)選擇其額定電壓略高于設(shè)備的最大工作電壓，以保證無脈沖電壓時(shí)，吸收器件的功耗最少；當(dāng)有脈沖電壓時(shí)，其箝位的電壓應(yīng)低于設(shè)備的最高絕緣電壓，以保證設(shè)備的安全；其通流能力應(yīng)大于脈沖電壓所產(chǎn)生的電流。 （4）直流電源的電磁兼容措施有：①整流電路的高頻濾波即在整流管上并聯(lián)小電容（）進(jìn)一步濾掉從變壓器進(jìn)入的高頻干擾。②直流退耦即在直流電源和地之間并聯(lián)2個(gè)電容，大電容（10～100μF）濾掉低頻干擾，小電容（～）濾掉高頻干擾。 本設(shè)計(jì)采用壓敏電阻和其它電力電子器結(jié)合的方法設(shè)計(jì)EMC電路，當(dāng)電路輸出要求在7W時(shí)，電容CY1取33nF；當(dāng)電路輸出要求在6W時(shí)，電容CY1取22nF；當(dāng)電路輸出要求在5W時(shí)，電容CY1取10nF。其電路設(shè)計(jì)圖如下圖42所示：圖42 EMC電路的設(shè)計(jì)整流橋電路由4個(gè)整流二極管D1～D4接成橋式組成。每個(gè)二極管所承受的最高反相電壓為（為全波整流的一半）。橋式整流二極管的平均電流為：考慮到二極管要承受濾波電容在開機(jī)時(shí)產(chǎn)生（7～8）倍的沖擊電流，取，所以8*=，耐壓為400V，選用IN4007作為整流電路。濾波電容的濾波作用，在電源電路中，整流電路將交流變成脈動(dòng)的直流，而在整流電路以后接入一個(gè)較大容量的電解電容，利用起充放電特性，使整流后的脈動(dòng)直流電壓變成相對比較穩(wěn)定的直流電壓。在實(shí)際中，為了防止電路各部分供電電壓因負(fù)載變化而產(chǎn)生變化，所以在電源的輸出端及負(fù)載的電源輸入端一般接有數(shù)十至數(shù)百微法的電解電容。濾波電容的選取: ；取電容的耐壓為630V，容量為680nF的電解電容。 起動(dòng)電阻和電容的設(shè)計(jì)啟動(dòng)過程中，VDD通過一個(gè)連接到母線的啟動(dòng)電阻充電。當(dāng)VDD達(dá)到18V時(shí)，控制邏輯就開始工作，柵極驅(qū)動(dòng)腳（DRV)開始輸出脈沖信號。該電路在輸入為85V以上時(shí)，MT7930的啟動(dòng)電壓時(shí)，啟動(dòng)電流為正常工作時(shí)的偏置電流為，輸入電壓，采樣電阻為：根據(jù)采樣電阻進(jìn)行電壓反饋，使負(fù)載電流穩(wěn)定。其穩(wěn)壓原理是：若輸出電壓偏高，采樣反饋的信號也偏高，與MT7930芯片內(nèi)部的誤差放大器的基準(zhǔn)電壓比較后的電壓偏低，導(dǎo)致占空比的寬度變窄，引起輸出電壓下降；反之亦然。 高頻變壓器的設(shè)計(jì)電源變壓器的功能是功率傳送、電壓變換和絕緣隔離，作為一種主要的軟磁電磁元件，在電源技術(shù)中和電力電子技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用。根據(jù)傳送功率的大小，電源變壓器可以分為幾檔：10kVA以上為大功率，10kVA～，～25VA為小功率，25VA以下為微功率。傳送功率不同，電源變壓器的設(shè)計(jì)也不一樣。高頻電源變壓器是工作頻率超過中頻（10kHz）的電源變壓器，主要用于高頻開關(guān)電源中作高頻開關(guān)電源變壓器。傳送功率比較大的，工作頻率比較低；傳送功率比較小的，工作頻率比較高。這樣，既有工作頻率的差別，又有傳送功率的差別。 現(xiàn)在，輕、薄、短、小，成為高頻電源的發(fā)展方向，是強(qiáng)調(diào)降低成本。在非隔離變換器中出現(xiàn)很多缺陷，例如：輸入、輸出無法隔離會(huì)對系統(tǒng)安全性存在隱患，輸入、輸出的電壓和電流比很大以及無法實(shí)現(xiàn)多路輸出等問題，這些局限要靠變壓器來克服。高頻變壓器在主電路中主要起隔離、降壓和實(shí)現(xiàn)多路輸出的作用。占空比的選擇：為了使恒定，在直流電壓輸入最低時(shí)，占空比最大；在直流輸入電壓最大時(shí)，占空比最小。當(dāng)時(shí)一般最大占空比。但受到開關(guān)管的工作速度影響，實(shí)際上﹤，一般?。健．?dāng)開關(guān)晶體管關(guān)斷時(shí)高頻變壓器上的能量全部釋放，初級繞組的峰值電流為，磁芯截面積的選擇，一般輸出功率（W）與磁芯截面積的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式為：根據(jù)電源容量和效率確定電源的輸入功率。因?yàn)殡娫吹妮敵龉β蕿椋海?W系統(tǒng)的效率為：η＝80％，則輸入功率為：；又因?yàn)殡娫茨K的工作頻率＝40kHz，所以由磁芯選擇表可以選擇磁芯為：錳鋅軟磁鐵氧體材料，建議為 R2KB 或 3C90 系列功率材料；采用 EE16 磁芯，骨架為臥式、引腳 5+5；初級電感量=700uH，采用磁芯中間磨氣隙的方法，以 700uH 為中心值，偏差不超過177。10%； 漏感盡量小； 繞線參數(shù)，見下表，名稱引腳(始→終)Wire 248。TurnsMaterial(mm)骨架骨架上Lp11（MOS 的漏極）→2（外徑）60普通漆包線La4（輔助繞組）→5（初級側(cè)地）（外徑）19普通漆包線LsT+（次級繞組）→ T（次級側(cè)地） (內(nèi)徑)28三重絕緣線shield5（初級側(cè)地）→NC（外徑）50普通漆包線Lp22→3（橋式整流后正極）（外徑）56普通漆包線其中的“Ls”繞組，T+到 T，繞線的起始、終點(diǎn)兩個(gè)線頭不繞在引腳上， 讓 T+ 和 T 兩個(gè)線頭懸在外面，并在 T上標(biāo)記黑色， 每個(gè)外懸線頭的長度 15mm（其中剝皮浸錫部分的長度為 3mm）。 變壓器外加屏蔽銅帶：5mm 寬，首尾相連，外包膠帶 2 層；抗電強(qiáng)度（初級次級）：AC3750V / 60S，電流小于 1mA；繞線后剪短 2 腳，剪掉 9 腳； 成品浸漆。 PCB板的設(shè)計(jì)本章小結(jié)： 本章詳細(xì)介紹了控制芯片MT7930的結(jié)構(gòu)、控制原理和控制方法，比較了MT7930和其它控制芯片的優(yōu)缺點(diǎn)，從中設(shè)計(jì)了一款合適的基于MT7930的LED恒流電源。對電源的EMC部分、整流濾波部分、起動(dòng)電阻電容部分和高頻變壓器部分都作了詳細(xì)設(shè)計(jì)。致謝結(jié)束語結(jié)束語：本人以MT7930為脈寬控制器，根據(jù)指導(dǎo)老師提供的技術(shù)參數(shù)，通過EMC電路、整流濾波電路、啟動(dòng)電路、高頻變壓器電路等組成具體的設(shè)計(jì)，形成一個(gè)實(shí)用的“基于MT7930的LED燈開關(guān)電源的設(shè)計(jì)”。根據(jù)論文的設(shè)計(jì)要求，做到了能輸入電壓AC85V～AC264V，輸出恒流 350mA（能驅(qū)動(dòng) 5～7 串 1W 的 LED 燈）。輸入電流： (有效值)；全電壓輸入時(shí)，功率因數(shù)： ；總諧波失真 THD： 12%；220V、滿載時(shí)，效率： %；輸出電流：350mA；線性調(diào)整率： 177。1%；輸出電壓：14V～；LED 燈開路：自恢復(fù)模式，不斷重新啟動(dòng)，輸入功率 @ AC220V 輸入，輸出電壓 35V；LED 燈短路：自恢復(fù)模式，不斷重新啟動(dòng)，輸入功率 。同時(shí)，也設(shè)計(jì)了該LED燈的具體電路板，包括原理圖和PCB板的設(shè)計(jì)。但由于缺少部分元器件和條件，未能做出實(shí)物，比較可惜。致謝致謝在我完成這篇《基于MT7930的LED燈開關(guān)電源的設(shè)計(jì)》畢業(yè)論文期間，指導(dǎo)老師楊柏松老師對涉及到的知識點(diǎn)上的耐心地輔導(dǎo)，在資料的查找上給了我很大的幫助，在其它等等的方面上給予了我耐心的，明確的指導(dǎo)。指導(dǎo)老師的學(xué)識，處理分析問題的能力使我敬佩；將科學(xué)知識與實(shí)踐的結(jié)合能力以及實(shí)驗(yàn)的方法在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中使我受益匪淺，在我所取得的設(shè)計(jì)結(jié)果中包含了導(dǎo)師很多的功勞，在此謹(jǐn)向?qū)熞灾孕牡母兄x！此外，感謝班上同學(xué)給予我的幫助，能夠在這樣一個(gè)團(tuán)結(jié)向上的團(tuán)隊(duì)中學(xué)習(xí)、工作我深感幸運(yùn)和深表感謝！參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 羅先覺，電路，高等教育出版社，2009年6月 童詩白，華成英，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，高等教育出版社，2009年12月 王水平，賈靜，方海燕，開關(guān)穩(wěn)壓電源原理及設(shè)計(jì)，人民郵電出版社，2008年7月 周志敏，周紀(jì)海，紀(jì)愛華，單片開關(guān)電源，電子工業(yè)出版社，2004年9月 李繼凱，李新超，現(xiàn)代電子技術(shù)工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐，化學(xué)工業(yè)出版社，2010年8