基于AP3766芯片的LED驱动器设计毕业设计论文.doc

课 程 设 计 课程名称： 开关电源技术 题目名称：基于ap3766芯片的led驱动器设计 一、系统总体设计： (本部分要讲清电源系统要完成的功能、效果与目标，总体的设计思路与特点，特点或创新体现在什么地方，设计思路等。阐述为了实现上述目标，运用了哪些技术，原因是什么，电路结构、工作原理与该种结构的优缺点，为什么要用这种结构。) 设计背景：led是低压发光器件，具有长寿命，高光效，安全环保，方便使用等优点。对于交流市电输入电源驱动，隔离输出是基于安全规范的要求。led驱动电源的效率越高，则越能发挥led高光效，节能的优势。同时高开关工作频率，高效率使得整个led驱动电源容易安装在设计紧凑的led灯具中。高恒流精度保证了大批量使用led照明时的亮度和光色一致性。iec国际电工委员会对照明灯具提出了明确的谐波要求，即iec61000-3-2标准。同时，最新的能源之星（energy star）标准提出对于大于5w的led照明产品，要求功率因数指标，即pf必须大于0.7。完成的功能及效果与目标：22.4v 700ma 14w恒流输出的led驱动器。设计思路：采用基于ap3766的原边反馈控制方案。工作原理：主电路为反激（flyback）变换器，在反激变换器中，开关管q导通时，变压器t存储能量，负载电流由输出滤波电容c提供；开关管q关断时，变压器t将存储的能量传送到负载r和滤波电容c，以补偿电容单独提供负载电流时消耗的能量。该拓扑结构由于变压器具有传递能量和储存能量的双重作用，输出滤波仅需要一个滤波电容，不需要体积、重量较大的电感，也无需输出稳压管。ap3766（pfm控制）用于控制开关管q的工作频率，调节并维持输出恒定。该方案具有以下特点：基于bcd原边控制芯片ap3766，无需光耦和副边电流控制电路，实现隔离恒流输出；高效率，应用效率大于，空载功耗小。恒流精度高，满足输出电压范围内输出电流误差小。元件数量少，体积小，整个电路可安装在常用规格灯杯中；安全可靠，隔离输出，具有输出开路保护，过压保护及短路保护功能；功率开关采用三极管，系统成本低。 ap3766简介：ap3766是bcd公司最新推出的led专用驱动控制芯片，采用原边调整控制(psr)技术实现高精度的恒压/恒流(cv/cc)输出，省去了副边光耦及恒压恒流控制电路，也不需要环路补偿电路实现了电路的稳定控制，并且采用sot-23-6 小体积封装，显著缩小系统体积，降低了系统成本。ap3766具有“亚微安启动电流”专利技术，降低了系统功耗，提升了效率。能够使得效率大于80%，空载功耗小于30mw。 ap3766内置外部元件温度变化补偿及恒流cc收紧技术实现垂直的cc特性，保证了量产情况下5的输出恒流精度。同时，ap3766内置软启动，过压保护，短路保护功能，提高了系统可靠性。ap3766具有很强的系统适应性，能够搭配无源pfc逐流式电路，输出图腾柱驱动电路等外围线路满足高功率因数要求和更大功率输出。因此，ap3766不仅可以应用于gu10射灯,e27泡灯，也可以应用于par灯，直管灯等。（图1为ap3766管脚图） 图1. ap3766的管脚图二、各部分参数设计：电路原理图如下：主电路参数设计：市电输入电压： 最大输入纹波电压为10%15%：市电频率： 最小输入电压：最大输入电压：输出电压： 输出电流： 输出电压误差：反馈电压：反馈电流：反馈电压误差：总输出功率：三极管工作频率：转换效率：输入功率：变压器电流纹波率： 死区比例： 工作比例： 最大占空比max: 开关管电流： 二极管电流： rcd缓冲电路： 开关管最大电压： 二极管最大电压： 输入电流等于开关管电流，输出电流等于二极管电流。充电比例dch一般为0.150.25： 取dch=0.2输入滤波电容： 输出滤波电容： 反馈回路参数设计：反馈电阻： r8=0.5 r9=0.5 r11=3.3k r12=8.2k变压器参数设计及制作：变压器匝比：主：辅：变压器原边电流： 平均最大： 平均最小：峰值电流：变压器副边电流：变压器原边电感： 磁心： ee28： 匝数修正： 所需股数： 变压器的绕制：首先绕原边线圈，从同名端开始，逆时针或者顺时针平行绕，确保每一圈线都平行漆包线之间不可有交叉，第一层完全覆盖后用胶布包好，然后继续绕第二层后用胶布包好，直至满足匝数后垂直下拉至相应端引脚。之后以相同时钟方向从同名端开始按原边线圈绕辅助线圈，满匝数后继续绕制副边线圈。注意每绕好一层线圈都包一层胶布。变压器绕好之后嵌入磁芯测量副边电感，如若电感太小就在两磁芯之间叠加一小片小纸片增加气隙进行调节。三：仿真或调试结果(示波器采集的波形)，详细记录仿真或调试的步骤、在那些地方遇到了困难，最后是如何解决的等。调试设计表如下：（调节r8,r9,r11,r12所得vo，vi，po的数据表格）r80.50.50.50.50.50.50.50.5r90.50.50.50.510.50.50.3r113.424k4.17k3.8k3k3k2.7k2k2kr128.2k10k7.5k8.2k8.2k7.5k7.5k7.5kvo0.71a0.71a0.71a0.71a0.6a0.71a0.71a0.78avi19.8v19.7v19.8v19.8v18.8v19.9v19.9v20.4apo14w13.9w14w14w11.44w14w14w15.9w 波形图如下：