LED照明用恒流電源的實現方案
其中R0為采樣電阻的電阻值,取R0=Ω。一級跟隨之后電壓不變,后為一級同相放大電路,放大倍數為:
后為一級跟隨,電壓不變,因此返回PWM控制芯片的電壓為:
單片機通過DAC給PWM控制芯片一個參考的基準電壓UREF,經過PWM控制芯片的調節(jié)占空比來調節(jié)副邊繞組的電壓進而實現調節(jié)負載電流。經過閉環(huán)負反饋的調節(jié)作用,使U0=UREF,此時流過負載的電流值為:
只要時單片機DAC模塊的輸出電壓根據上面的式子調整,就會使負載工作在某一個需要的恒定電流值上。
2 隔離變壓器的設計計算
功率因數校正電路輸出的電壓為55V,要求負載為10只串聯的LED燈,實測正常工作時的電壓為34V左右,可得變壓器的變比約為:
由于PWM控制芯片輸出占空比范圍為0%~50%,因此實際取原邊45匝,副邊56匝,變比為1.24。
3 提高效率的方法
選擇合適的主回路拓撲,使用盡可能少的元器件,降低開關頻率;主電路選擇導通損耗小的開關器件;測量及控制電路在設計時盡可能使用工作電壓低的元器件;控制電路盡可能使用數字方法實現等都可以有效地提高系統(tǒng)的效率。
4 濾波參數計算
反激式電壓變換器需要輸出的為直流量,因此盡量應濾掉所有諧波,使用 LC 無源低通濾波電路即可滿足要求,反激式變換器的開關頻率為32kHz,設計濾波器的截止頻率應低于32KHz,即:
由于該系統(tǒng)為恒流系統(tǒng),應取較大的L 值,并適當減小C 的值,據此設定L、C 值。選用470μF 的電解電容,根據計算得出電感值約為0.78mH,采用自制的工字型濾波電感。
四、測試方案與測試結果
1 測試儀器與設備
?。?)工頻變壓器
?。?)四位半數字萬用表DT9203
(3)安捷倫示波器DSO5012A
2 測試數據
?。?)輸出電流跟蹤測試:
表1 輸出電流顯示跟蹤測試
(2)電壓調整率測試(設定電流為150mA):
表2 電壓調整率測試
從32V~40V 時電流變化范圍是149mA~150mA 調整率為0.6%。電壓調整率Su≤1%。達到要求:
?。?)負載調整率測試
輸入電壓為36.23V,設定電流為300mA,負載從5 個LED 到10 個LED 時輸出電流波動范圍是209mA~300mA。調整率為0.4%。負載調整率SL≤1%達到要求。
表3 負載調整率測試
?。?)效率測試
U2=36V、負載為10個LED、I0=300mA。
表4 效率η參數測試
(5)功率因數測試
測得功率因數為0.998,達到要求。
圖6 功率因數校正波形
評論