LED驅動電源可靠性設計的研究

　　目前LED 驅動電源存在驅動能力較低，保護功能較少，輸出電壓電流不穩(wěn)定，可靠性差等問題，很難達到要求，根據設計經驗提出了驅動電源硬件電路的設計方案，本設計能夠很好地提高LED 驅動電源的可靠性。

　　2. 1 總體電路設計

　　LED 驅動電源的總體設計如圖1 所示。圖1 中主電路中U 為220 V 交流輸入電壓； RC,CC和DC構成RCD 電路； T 為變壓器； S 為開關管； D 為整流二極管； C為整流電容； RC為采樣電阻，具體電路如圖1 所示。

　　電路在設計時考慮到電路的可靠性，輸入端應具有隔離電路，以保護電網和用電設備的安全。輸入端設計了輸入保護電路，用來保護LED 驅動電源在電網側產生脈動瞬態(tài)干擾下能夠正常工作，并有效抑制共模和差模干擾。為了提高電路的功率因數，電路中采用了有源功率因數校正電路。為了實現恒流輸出，采用電流反饋控制，RC采樣電阻感應輸出電流大小，與參考點電壓進行比較，輸出信號通過光電耦合電路輸入到控制器，產生PWM 控制信號，控制變壓器的工作方式，已達到變壓器恒流輸出。

圖1 LED 驅動電源總體設計電路

　　2. 2 部分電路設計

　　（ 1） 輸入保護電路設計

　　LED 大功率燈驅動電源一般用在室外，用電環(huán)境相對比較惡劣，且外界的各種干擾容易使電源出現問題。同時，LED 燈驅動電源的故障，也容易對電網的安全造成隱患。因此，有必要在輸入端設計保護電路，用來保護用電設備和電網的安全。

　　電路中有負溫度系數熱敏電阻，用來啟動過電流保護。通過保險絲進行過電流保護。利用壓敏電阻來抑制瞬變傳導產生的干擾，吸收輸入端的浪涌和脈沖干擾。電路中設有共模與差模干擾抑制電路，用來減小LED 驅動電源對其他用電設備的干擾，同時可以抑制外界用電設備對驅動電源的干擾。

　　（ 2） 功率因數校正電路

　　將交流220 V 市電經整流后供給負載使用，最常用的整流方式是由4 個二極管組成的整流橋將交流電變換為直流電，但是這種方法存在著一個無法避免的缺點： 由二極管和電容組成的非線性電路會產生大量的電流諧波和無功功率，造成電網的污染。這種諧波污染不僅會使電網電壓發(fā)生畸變，而且還會造成用電設備的故障和損壞。另外，用電設備的功率因數越高，則有功功率所占的比重越大，設備就越節(jié)能。

　　為了提高功率因數，需要做兩個方面的工作： 一方面減小輸入電流和輸入電壓之間的相位差φ，努力使兩者同相位； 另一方面，需要減小輸入電流的諧波含量，采取一定的方法使輸入電流的波形接近正弦波。

　　基于上述要求，可以采用安森美公司生產的MC33260 芯片作為有源功率因數控制芯片，此芯片只需要使用最少的外部元件便可以實現控制要求，可以極大地減小電感和功率開關的尺寸，降低系統(tǒng)的成本且功能還能達到要求。電路如圖2 所示。

圖2 功率因數校正電路