單級PFC反激式LED驅(qū)動電路效率的分析與研究.pdf

1、在中小功率的 LED驅(qū)動領(lǐng)域,單級 PFC反激式變換器因結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉而得到了廣泛的應(yīng)用。然而,由于這種結(jié)構(gòu)通常采用固定開通時間的方式來實現(xiàn)PFC功能,頻率變化范圍較大,特別是在輕載時頻率很高,效率低下。同時,反激式拓?fù)涫褂玫淖儔浩髟吅透边吘€圈的漏感都較大,變壓器損耗嚴(yán)重。因此研究單級PFC反激式LED驅(qū)動的效率問題顯得尤為重要。
　　本文設(shè)計了一款基于準(zhǔn)諧振技術(shù)的單級 PFC反激式 LED驅(qū)動芯片,并且同時設(shè)計了此類 LE

2、D驅(qū)動常用的臨界控制模式結(jié)構(gòu)以便于兩者的對比。芯片外圍采用了原邊反饋方式,內(nèi)部主要包括谷底檢測模塊、次級電感電流過零檢測模塊、輸出電流預(yù)處理模塊、誤差放大器模塊、柵驅(qū)動模塊以及欠壓過壓等各種保護(hù)模塊。為降低芯片本身的功耗,在保證可靠性的前提下,設(shè)計的子模塊大部分都采用了低功耗設(shè)計,如減小誤差放大器的靜態(tài)功耗、合理設(shè)計過零檢測電路的放電電量、減小柵驅(qū)動電路的動態(tài)損耗等。由于要同時實現(xiàn)恒流、PFC以及準(zhǔn)諧振功能,而它們相互關(guān)聯(lián),因此電路在各

3、個性能之間需要進(jìn)行折衷處理。
　　本文分析了開關(guān)電源中損耗的主要來源,以及現(xiàn)今一些常用的提高效率的方法,并對比了單級PFC與兩級PFC的優(yōu)缺點。根據(jù)設(shè)計目標(biāo)要求,完成了整體電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計及效率的理論分析,設(shè)計并仿真了部分子模塊?；?TSMC_0.5μm BCD工藝對芯片進(jìn)行了整體仿真,在輸入電壓85~265VAC范圍內(nèi),輸出負(fù)載為12×1W情況時,準(zhǔn)諧振模式下LED驅(qū)動的平均效率為93.04％,臨界模式下LED驅(qū)動的平均效率為8