大功率LED照明電源設(shè)計(jì)方案

美國(guó)“能源之星”等規(guī)范要求在任何功率電平上的離線式（off-line）LED照明電源具有高功率因數(shù)和高能效。對(duì)于普通照明用低功率LED驅(qū)動(dòng)電源，采用基于專用控制器IC的單級(jí)功率因數(shù)校正（PFC）反激式電路拓?fù)涫亲罨镜慕鉀Q方案。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是只使用一個(gè)功率開(kāi)關(guān)，無(wú)需使用高壓電解電容器。對(duì)于100~200W的LED照明電源，人們通常采用PFC+反激式兩段式電路架構(gòu)。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是PFC升壓變換器被置于反激式轉(zhuǎn)換器的前端，PFC與反激式轉(zhuǎn)換器各使用一個(gè)功率開(kāi)關(guān)。而對(duì)于200W以上的大功率LED照明電源供應(yīng)器，上述兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并不適用。行之有效的解決方案是選擇PFC與其電感-電感-電容（LLC）相結(jié)合的電路架構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)高效率，主變壓器二次側(cè)可以采用同步整流方案。在這里介紹一種采用這種方案的350W LED照明電源設(shè)計(jì)實(shí)例，以供讀者參考。

1 系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格與基本架構(gòu)

1.1 350W LED驅(qū)動(dòng)電源技術(shù)規(guī)格

（1）輸入規(guī)格

AC輸入電壓：85~264 Vac;

AC最大輸入電流：5A;

線路功率因數(shù)PF：》0.95（230Vac，滿載）；

AC電源頻率：47~63Hz;

效率：》92%（230Vac，滿載）；

工作溫度：50℃；

工作環(huán)境：密閉；

散熱方式：無(wú)風(fēng)扇自然冷卻。

（2）輸出規(guī)格

輸出電壓Uo:36~40V;

輸出電流Io:5~10A;

電壓紋波：≤0.3V;

電流紋波：《0.1A;

控制模式：恒定電壓/恒定電流。

1.2 系統(tǒng)組成方框圖

350W LED照明電源主要由EMI濾波器、基于連續(xù)導(dǎo)電模式（CCM）功率因數(shù)控制器CM6807的PFC升壓變換器、基于CM6900的LLC諧振半橋變換器及同步整流器等部分組成，圖1為其基本架構(gòu)方框圖。

2 實(shí)際電路

基于CM6807和CM6900的350W LED照明電源電路如圖2所示。我們對(duì)系統(tǒng)中各個(gè)單元電路作簡(jiǎn)要介紹。

2.1 PFC升壓變換器與輔助電源

350W LED照明電源的PFC升壓變換器與輔助電源電路如圖2（a）所示。

（1）輸入級(jí)電路

輸入級(jí)電路由EMI濾波器和橋式整流器組成。在圖2（a）中，電容C3、C4、C5和C11~C14及電感元件T1、T2等，構(gòu)成輸入EMI濾波器；BR1為橋式整流器；FU1為保險(xiǎn)絲；RT1為NTC熱敏電阻。EMI濾波器被用作限制和衰減共模與差模噪聲，RT1用作限制系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)因?qū)Υ箅娙軨7充電引起的浪涌電流。