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毕业设计说明书LED路灯恒流驱动开关电源设计学生姓名： 学号： 学 院： 计算机与控制工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 指导教师： 2015 年 06 月中北大学2015届毕业设计说明书LED路灯恒流驱动开关电源设计摘要在气候变暖和能源紧缺的今天，节能和环保已经成为社会的焦点。LED以其寿命长，环保，节能和高效等特点成为白炽灯的可靠替代品。LED的广泛应用对缓解越来越紧迫的能源短缺等问题做出了突出贡献，而恒流源在其应用中起到了把供应电压转换为特定电流以驱动LED发光的作用。高质量的LED照明需要高质量的恒流电源的支持，本文针对LED恒流驱动开关电源的拓扑电路，分析了开关电源的关键技术及其参数计算。首先，本文论述了LED的独特优点及广阔的应用前景，提出了本课题的主要研究内容，详细分析了开关电源的工作原理和主体结构，介绍了LED的电学和热学特性，比较了恒流驱动与恒压驱动，说明选择恒流驱动的必要性。其次，进行恒流驱动开关电源的电路设计。对开关电源拓扑电路进行比较和选择，根据需要确定调制方式，利用TNY274的内部电压负反馈，结合其与外部电路组成的电流负反馈，通过逻辑电路实现恒流驱动，并按照要求设计电路中的元器件参数。最后，运用工程软件对电路进行仿真测试。在此基础上，利用Altium Designer软件对整个硬件电路进行原理图设计和PCB板的绘制。关键词：LED，恒流驱动，开关电源Design on LED switching power drived with constent-currentAbstractIn todays climate warming and energy shortage, energy saving and environmental protection has become the focus of the society. LED by its long life, environmental protection, energy-saving and efficient characteristics become a reliable alternative to incandescent bulbs. LEDis widely used more and more urgent to alleviating energy shortages, made outstanding contributions, and switching power supply in its application the supply voltage is converted into a specific current to drive the LED. High quality LED lighting need the support of high quality of switch power supply, this paper LED constant current drive circuit topology of switch power supply, switching power supply is analyzed the key technology and its parameters are calculated. First, the paper discusses the unique advantages of the LED and the broad application prospect, proposed the main research content of this topic, analyzes the working principle and main structure of switch power supply, this paper introduces the electrical and thermal properties of leds, Compared with the constant current driver with constant voltage driver, explaining the necessity of constant current drive. Second, for constant current drive circuit design of switch power supply. The topology of switch power supply circuit is used in the comparison and selection, according to the need to identify the modulation mode, using TNY274 internal voltage negative feedback, combined with the external circuit of current negative feedback, through the logic circuit to realize constant current drive, according to the requirement of the design circuit components parameters. Finally, the simulation research of engineering software is used to test. On this basis, using the Altium Designer software for the whole hardware circuit schematic design and PCB drawing. Key words : LED，switching power，constent-current中北大学2015届毕业设计说明书目录摘要2Abstract3目录I1 引言11.1 国内外研究现状11.2 开关电源设备的发展趋势31.3 课题研究意义31.4 本课题的主要工作42 开关电源及LED特性52.1 开关电源的总体结构52.2 开关电源的工作原理62.3 两种控制模式的比较73 恒流驱动开关电源的设计83.1 反激式变换器原理83.2 钳位保护电路的设计93.3 恒流反馈电路的原理与设计113.4 电路参数的计算123.5 开关管内置电源控制芯片153.6 系统PCB的绘制174 电路的仿真194.1 钳位电路的仿真194.2 整体电路的仿真20参考文献25致谢27第I页 共I页中北大学2015届毕业设计说明书1 引言LED作为全新概念的固态光源，发光效率高，从生产过程到使用过程直至报废几乎全无污染，而耗电量仅为传统灯泡的1 /5，使用寿命却延长数十倍，成为近年来全球最具发展前景的高新技术之一，半导体照明技术的革新正在改变着百年的传统照明历史1。LED优点众多，（1）LED的光源效率远高于白炽灯和日光灯，可达150 lm/W ,光源效率为每一瓦电力所发出的光通量（光源发射并被人的眼睛接受能量的总和），其值越高表示效率越高。如果LED取代我们目前传统照明的50%，每年我国节省的电量就相当于一个三峡发电站发电量的总和，其节能效率十分可观2。（2）LED灯珠寿命长，可靠耐用，维护费用极为低廉，产品寿命长达50000h，24h连续点亮可用7年，比普通的白炽灯泡长100倍3。（3）色彩鲜艳，纯正，无须滤光镜。可用红绿蓝三色元素调成各种不同的颜色，可实现多变，逐变，混合效果，显色效果极佳4。（4）外形尺寸灵活，可实现与建筑，车体等有机融合5。（5）绿色无污染，无有害金属汞，无红外线和紫外线辐射6。（6）无频闪，消除了传统路灯频闪引起的视觉疲劳7。(7)无紫外和红外辐射(对于易损坏展品的保存最为重要，例如博物馆的照明)8。LED照明具备的以上这些优点决定了其应用前景非常广阔。然而大功率白光LED需要0.35mA的直流电流导通，所以不能直接市电驱动。因此一个和LED路灯匹配的高效，环保，长寿命的电源是必须的。1.1国内外研究现状1.1.1国内外应用及发展现状我国的LED产业起步于20世纪60年代。经过数十年的发展，我国LED产业已经初步形成了包括LED外延片的生产，LED芯片的制作，LED芯片的封装以及LED产片应用在内的较为完整的产业链。通过“863计划”等科技计划的支持，我国的LED产业已经初步形成珠江三角洲，长江三角洲，东南地区，北京与大连等北方地区的四大区域和深圳，上海，厦门，大连，南昌，扬州，石家庄七大基地。每一区域都基本形成了比较完整的产业链。国外的LED照明技术的发展速度远远超过国内。其中日亚公司，Osram，GE，philips等公司技术领先，并占领了目前世界主要市场份额。虽然亚洲在2006年高亮度领域的生产规模拥有全球76%的市场占有率，不过白光LED光源专利被日本的日亚公司和Toyota Gosei，美国的Cree以及欧洲的Philips Lumileds和Osram五大工厂所掌握；中游模组虽然还没有标准规格，但是仍然被国际大厂包括Nichia，Laminar，Osram，Lumileds，Vishay所主导；同时美国和日本也开始积极制定照明应用器具安全规定及能源标准。1.1.2国内外技术现状自1950年以来，美国为搭载火箭开发开关电源，以小型化重量轻为目的，经过大50多年的发展，运用传统技术制造的相控稳压电源逐步被开关电源所淘汰，随后开关电源被广泛应用于整机设备中。随着集成电路的快速发展，开关电源逐渐向集成化方向发展，趋向于小型化和模块化。近二十年来，集成开关电源都在沿着两个方向发展。而开关电源的集成控制电路就是其中之一。1977年，脉宽调制(PWM)控制器集成电路首先由国外研制出来，美国的Silicon General公司等先后推出一系列的PWM芯片。近些年来，国外又研制出开关频率达1MHz的高速PWM、PFM芯片。第二个方向是实现中、小功率开关电源的单片集成化。1994年，三端隔离式PWM型单片开关电源率先由Power Integrations(美国电源集成公司)在世界上研制出来，这种开关电源属于AC/DC电源变换器。随后相继推出TOPSwitch、TOPSwitch-II、TOPSwitch-Fx、TOPSwitch-GX、PeakSwitch、LinkSwitch等系列产品。意-法半导体公司进来也开发出VIPer100、VIPer100A、VIPer100B等中、小功率的单片电源系列产品，并得到了广泛应用。目前，单片开关电源已有了几十个系列、数百种产品。单片开关电源自从问世以来便展示出强大的生命力，它作为一项颇具发展前景和影响力的新产品，受到了国内外电源界的普遍关注。单片开关电源不仅有最简外围电路、最佳性能指标，而且具有高集成度、高性价比等特点。现在己经成为开发中小功率开关电源、精密开关电源及开关电源模块的优选集成电路。与国外开关电源技术相比，国内开始进入初步发展期是在1977年，起步相对较晚、技术比较落后。目前国外品牌所占据了大部分国内的DC/DC模块电源市场，它们覆盖了大部分的大功率模块电源的以及一半的中小功率模块电源市场。但是，随着国内科学技术的长足进步和生产规模的不断扩大，国产DC/DC产品正在快速代替进口中小功率模块电源，开关电源的使用为国家节省了大量铜材、钢材和占地面积。1.2开关电源设备的发展趋势开关电源设备的发展既要受到设备制造技术的制约，又要受到电力电子技术发展，制造成本，市场需要与利润等多方面因素的影响。基于目前设备和技术因素的现状，结合市场对设备的大致需求，今后开关电源的发展趋势将向小型化，高频化。高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化，轻便化 1011；标准化，即设备的产品型号，系列，电气性能和接口的标准化；模块化，将具有特定功能和结构的独立单元按系统集成原则组合在一起；数字化，利用数字技术，以数字信号代替传统的模拟信号，完成制定操作和预定功能；智能化，在单一的开关电源设备或系统中，借助传感器采集信息，网络传递信息，计算机分析，判断和处理信息，自动化执行机构执行规定的动作，使其整个过程是封闭的而且是智能化；绿色化12，物质利用率高，浪费资源少，污染环境小及与环境相协调。1.3课题研究意义高效LED恒流驱动开关电源的研制将极大的提高我国在LED照明和LED背光电视等产业上的竞争力。LED照明有着巨大的市场潜力，各国政府在政策和资金上都给予了极大的支持。我国是传统的生产大国，LED照明产业在增加出口和拉动内需上都是新的增长点。LED产业的发展，离不开高效LED恒流驱动开关电源的支持。开关电源的发展有三十多年的历史，是比较成熟的技术，国内公司和研究机构在理论和研制方面与国外的差距较小，同时由于国家近几年大力发展微电子产业，使国内有了一批电源管理芯片的设计和生产的公司。使LED恒流驱动开关电源的研制追赶世界先进水平成为可能。传统开关电源大多是恒压控制的，恒流控制电源属于特种电源，现在LED照明的迅速推广，使得恒流控制电源成为常规电源。因为恒流控制理论和技术方面的研究相对较少，所以恒流驱动方式将提供新的角度去研究开关电源。1.4本课题的主要工作根据LED恒流驱动开关电源的基本原理和实际需求，本论文主要做了一下工作：（1） 分析开关电源的基本原理和LED的特性，选择合适的电路。（2） 根据实际要求和开关电源的原理设计相应电路。（3） 利用OrCad建立电路模型，通过仿真定性定量的分析LED路灯恒流驱动开关电源电路的部分特性，作为设计lED路灯恒流驱动开关电源的理论和设计依据。（4） 设计制作LED恒流驱动开关电源。2开关电源及LED特性 开关电源的研究开发和生产是从二十世纪70年代兴起的，在AC/DC 与DC/DC两大类开关电源过去几十年的发展中，提出了数十种的拓扑结构，应用于各种开关电源系统。每种拓扑结构都有它们各自的优缺点和适用范围，拓扑结构的选择将直接影响一个开关电源设计的好坏14。2.1开关电源的总体结构开关电源主要由五部分组成，其结构如图2.1。二次整流 电子开关 高频变换器一次整流 低通滤波 市电输出电路功率变换 输入 输入电路平滑滤波 脉冲驱动 直流输出频率振荡发生器脉冲调制 误差放 大器 比较器 采样输出 控制电路基准电压 图2.1 开关电源结构图第一部分是输出电路，它包含低通滤波和一次整流环节，220V交流电直接经低通滤波和桥式整流后得到脉动直流电压。第二部分是功率变换，它是由电子开关和高频变压器来完成的，是把直流电压变换成受到控制的，符合设计要求的高频方波脉冲电压。第三部分是输出电路，用于将高频方波脉冲电压经整流滤波后变成直流输出，它受控于输入电压的波动和使出负载大小的变化。第四部分是控制电路，直流输出经过采样后与电路的基准电压进行比较，放大成为控制信号，它通过改变调制脉冲宽窄或频率高低等方法，使输出电压保持稳定。第五部分是频率振荡发生器，它产生一种高频波段信号，该信号与控制信号叠加进行脉冲调制，达到脉冲可调的目的。2.2开关电源的工作原理开关电源按照控制模式大致可以分为电压控制模式和电流控制模式两种。2.2.1电压控制模式开关电源最初采取的是电压控制模式，其基本工作原理如图2.10。输出端电压反馈信号与基准电压相比较后得到误差信号。此误差电压与锯齿波发生器产生的锯齿波信号进行比较，由PWM比较器输出占空比变化的矩形波驱动信号，这就是电压控制模式的工作原理。图2.2 电压控制模式原理图2.2.2电流控制模式针对电压型控制的缺点，发展了电流控制型技术。图2.11所示为电流型控制的电路原理图。变压器初级电流反馈信号VS与误差放大器的输出信号VE进行比较，PWM的输出脉冲与OSC信号一起输入到LOGIC电路，控制开关管的导通与关断，使变压器的初级电流脉冲逐渐增大。当电流采样电阻Rs上的电压幅度达到VE电平时，开关管截止。电流型控制电路这样逐周期地检测和调节变压器初级的电流脉冲，达到控制输出电压的目的。图2.3 电流控制模式原理图2.3两种控制模式的比较电流控制型开关电源在传统的电压控制型开关电源的基础上，增加了一个电流内环反馈控制，即电流反馈环，使其成为一个双环控制系统，其输出电感上的电流不再是一个独立变量，从而使开关电源的二阶模型简化了电感电流而变成一阶系统。不仅如此，LED是典型的非线性元件，导通时会产生很多热量，内阻会随着温度的变化而变小，故在相同电压下电流会随之升高，电流高了以后LED会光衰加快，甚至烧毁。这是LED不能使用恒压供电的原因。而使用恒流供电，可以很容易地使led工作在特定的电流下不至于烧坏，并且发光强度恒定便于使用。3恒流驱动开关电源的设计3.1反激式变换器原理反激变换器又称Flyback式变换器，其电路如图3.1所示。由于反激变换器的电路拓扑结构简单，能提供多组直流输出和升降范围宽，因此广泛应用于中小功率变换场合。其结构相当于在Boost变换器中，用一个变压器代替升压电感，即构成了反激式变换器。图3.1 反激式变换器拓扑结构 反激变换器中，隔离变压器兼起储能电感的作用，变压器磁芯处于直流偏磁状态，为防止磁芯饱和，需要较大的气隙。所以变压器初级电感值通常比较低。反激式变换器根据输出电流的连续性可以分为电流连续模式(CCM)、电流临界连续模式和电流断续模式(DCM)三种，如图3.2所示。图3.2 反激式变换器工作方式反激电源两种工作模式的比较: 1.储能式变压器:在相同输出功率时，不连续模式要比连续模式电感量小，储能式变压器的体积也要小。 2.次级整流二极管的工作环境:不连续模式在开关管再次开通前，次级整流二极管的电流己下降到零，不存在由二极管反向恢复引起的振铃现象和由此引起的电磁干扰干扰问题。3.如果变换器完全工作在不连续模式，由负载变化引起的占空比调节范围很大，使调节困难，因此不连续模式一般用于负载变化很小且功率较小的场合。如果负载变化大，则选择完全工作在连续模式，为了减小变压器的体积，可以让反激变换器在小电流时工作于电流断续模式，较大输出电流时工作在电流连续模式。根据电路的实际情况，选择电流断续模式。3.2 钳位保护电路的设计3.2.1基本的钳位电路 反激变换器在开关管关断时向次级提供能量，在开关管关断时，初级会产生由次级反射的电压，感应电压的极性和直流输入电压相同，开关管此时需要承受直流输入电压加次级反射电压。由于反射电压有电压尖峰存在，所以必须有钳位电路保证反向感应电压和直流输入电压之和不超过开关管的最大耐压。图3.3是几种基本的箱位保护电路，表3.1对几种钳位电路做了简单的比较。图3.3 钳位保护电路表3.1几种钳位电路的比较开关管钳位电路稳压管钳位RCD/稳压管钳位RCD钳位电路原件成本高最高最低空载功率最低低最高轻载效率最高高最低EMI噪声最高低最低3.2.2稳压管钳位电路的设计稳压管钳位电路如图3.4所示，这种箱位电路适合开关电源功率小于30W的设计使用，结合任务要求和表3.1选择稳压管钳位电路。这种电路由于在开关管开启和关闭的瞬间，瞬态电压抑制管VR_clamp1会通过较大的电流，所以这种电路会受到瞬态电压抑制管VR_clamp1温升的限制。由于没有电容，不会出现通过电阻的充放电现象，所以在整个负载范围内都有较高的效率，同时空载功耗很低。R_clamp2由于串联在箱位电路回路中，起到限流的作用，同时吸收了一部分能量，所以抑制了震荡(特别是在使用了如UF4005等快速恢复二极管的情况下)。R_clamp1由于提供了与VR_clamp不同的回路，所以降低了电磁干扰，同时降低稳压管的功耗。图3.4稳压管钳位电路：，常规型号为P6KE200A。R_clampl:可以选择的，47K-330K，1W。R_clamp2:可以选择的，0-22，0.5W。D_clamp: 600V, 1A。常规型号为FR107,VS1M,UF40053.3恒流反馈电路的原理与设计 恒流反馈电路是通过采样电阻，把驱动LED的电流信号转化为电压信号，在对采样电压信号进行放大处理后送到控制芯片的反馈端口。恒流反馈设计的目的就是把采样的电压信号和传统的恒压控制芯片的反馈端口进行匹配，即电气性能和幅频特性的匹配，使恒压控制芯片实现恒流功能。使用放大器LM358实现恒流反馈。如图3.5所示。通过检测采样电阻上的压降来实现恒流特性。电压基准源TL341使R2，R3 ，压降之和为2.495 V， R2和R3连接点在运算放大器的反向输入端生成OV电压，运算放大器的正向输入端接地。达到设定电流时，上的电压将超过设计电压，并且上电压为负值，这样会使放大器反向输入端电压小于OV，从而使会使运算放大器的输出增大。此时会正向偏置1N4148，可以驱动光祸或三极管。图3.5 LM358实现恒流驱动电容C1和电阻R4提供环路补偿。采样电阻一般取0.1，使用运算放大器的限流方式使电流采样电压最小化，从而降低了损耗，使效率提高。R1为TL431阴极提供回路。稳压管可以在空载时，实现恒压输出，避免空载时损坏电路。同时在电路板做完后空载上电可以检测电路是否正常。3.4电路参数的计算3.4.1 直流输入电压和电流的计算 直流输入电压是指经过桥式整流器整流后得到电压，因为220V市电有波动，所以需要计算最小直流输入电压，最大直流输入电压和直流输入电压。用于计算开关管耐压、最大占空比、初次级匝比和桥式整流管参数等(3.1)(3.2) (3.3) 式3.1,3.2,3.3中，为正常输入电压，即22OVAC, 为最小输入电压，为最大输入电压。为桥式整流管最大导通时间，典型值为3ms。为输入滤波电容，在220V输入时，根据经验输出1W的功率需要1uH的输入滤波电容。最大占空比 （3.4） 式3.4中，为反射电压，为开关管导通压降。为电流波形参数，表示电路的工作状态。 1.0时，表示电路工作在不连续模式。因为设计希望电路工作在不连续模式，所以设置电流波形参数为=1.7。 对于变压器初级电流，需要计算初级平均电流，初级等效直流电流和初级峰值电流。用于计算初级绕组线径、开关管参数、桥式整流管参数和变压器参数等。 （3.5） （3.6） （3.7）3.4.2输出电流的计算 对于变压器次级电流，需要计算次级峰值电流，次级等效直流电流、和输出电容纹波电流。用于计算次级绕组线径、输出整流管参数、输出电容和采样电路参数等。 （3.8） （3.7） (3.10)3.4.3输出整流管和输出电容的设计输入整流电路即桥式整流电路，选择桥式整流管需要考虑二极管的耐压和导通电流。 (3.11) (3.12)根据计算，可以选用4个1N4006或选用DB106。输出整流管的选择要考虑最大反向峰值电压PI、和导通电流。 (3.13) (3.14) (3.15)根据计算，考虑RCD电路对输出整流管的影响。选择的输出整流二极管应当具备正向压降低、反向漏电流小、反向恢复时间短等特点。选择快速恢复管MUR420(规格V R=200 V . ID=4A)。 输出电容的大小直接影响输出电压纹波，反激式变换器可以没有输出滤波电感和电容，同时由于LED的恒流设计，所以电容取值应大于恒压控制的电源。输出电压纹波电压等于 （3.16）铝电解电容的等效串联电阻（Equivalent Series Resistance，简称ESR）与电容乘积为 （3.17） （3.18）3.5开关管内置电源控制芯片因为芯片内部集成开关管，所以整个电源结构简洁，工作稳定，效率高。近几年开关管内置电源控制芯片发展迅速。现阶段LED恒流驱动开关电源的功率普遍较小，大都在30W以内，这个功率正是开关管内置芯片适用的范围。本设计使用PI公司的TNY274系列控制芯片，内部结构如图3.5所示。TNY274系列控制芯片的管脚功能: 漏极引脚(D):功率MOSFET的漏极连接点。 旁路/多功能引脚(BP/M):一个外部旁路电容连接到这个引脚，用于生成内部5.85V的供电电源。作为外部限流点设定，根据所使用电容的数值选择电流限流值。 使能/欠压引脚(EN/UV ):输入使能信号和输入线电压欠压检测。 源极引脚(S):内部连接到MOSFET的源极。图3.5 TNY274内部结构图TNY274系列控制芯片的特点:集成了一个700V的功率MOSFET、振荡器、高压开关电流源、电流限流(用户可选)及热关断电路，频率抖动降低EMI滤波成本，自偏置，精确的迟滞热关断保护并具备自动恢复功能。使用先进的PSM控制方式。PSM ( Pulse Skipping Mode)调制方式是开关电源中一种新的控制方式，称为脉冲跨周调制。将负载端反馈信号转换为数字电平，在时钟上升沿检测该反馈信号电平决定是否在该时钟周期内工作，调节开关管的导通时间，从而稳定输出电压。其工作波形图如图3.6所示。图3.6 PSM调制方式3.6 系统PCB的绘制首先，利用Altium Designer 设计原理图，作为绘制PCB的基础，如图3.7。图3.7整体电路原理图其次在原理图的基础上，绘制PCB，如图3.8。在绘制的时候要遵循PCB设计准则：1.检查器件相对于接插件的位置，确保高速器件和数字器件最靠近接插件。2.电路中至少要有一个地平面。3.使电源线比板上的其它走线宽。4.正确旁路所有器件，将电容尽量靠近器件的电源引脚放置。5.使所有走线都尽量短。6.尽量避免直角走线。图3.8 PCB的绘制4 电路的仿真4.1 钳位电路的仿真钳位电路主要是保护开关管在关断时间内不会被高电压击穿，同时也对输出整流管的耐压参数有一定的影响。仿真电路图如图4.1所示。OrCAD 10.5版本中没有P6KE200A,所以用4个BZY97C47快速稳压管串联代替P6KE200A。图4.1 钳位电路的仿真仿真结果如图4.2图4.5所示。图4.2 无钳位电路开关管漏极电压波形图4.4 有钳位电路开关管漏极电压波形可以看到无钳位电路时开关管漏极电压最大值为700V，开关管容易被击穿。当增加钳位电路后，开关管漏极电压被钳位在510 V。同时吸收了一部分震荡，可以看见有钳位电路时，震荡的幅度和次数明显减少。仿真时直流输入电压为315V，最大直流输入电压计算为358V，在最大输入电压时，开关管漏极电压被箱位在600V，此时与实际设计使用的开关管最大击穿电压仍然有100V的裕量。可以保证电源稳定工作。图4.3 无钳位电路变压器次级电压波形图4.5 有钳位电路变压器次级电压波形变压器次级的电压在无钳位电路时，输出波形有轻微震荡，说明电路中有高频噪声，对于信号的采集有一定的影响。在有钳位电路时，次级基本没有震荡，这说明钳位电路可以改善开关电源的电磁干扰。4.2 整体电路的仿真LED恒流驱动开关电源的仿真电路图如图4.6所示。仿真结果如图4.7所示，使能引脚电流的平均值波形如图中所示，可以看到高低电平的比例和占空比基本一致，说明仿真时设置的占空比是正确的。 由于在OrCAD 10.5版本中没有P6KE200A和TNY270,所以用4个BZY97C47快速稳压管串联代替P6KE200A,查阅相关资料，利用OrCad中的已有原件，搭建TNY270的等效电路，使仿真能够继续进行。图4.6 LED恒流驱动开关电源仿真电路图图4.7仿真波形图因为电源控制芯片内部电路结构保密，没有等效的电路模型，使能控制引脚的电流波形幅度和设计值不同，但可以定性反映波形的形状。开关管漏极电压最大为5OOV，说明钳位电路实现钳位的功能。输出电流稳定在674mA，基本达到了设计指标，没有达到700mA是因为占空比设置不够精确，没有足够的能量传递到次级。5 工作总结与展望工作总结LED恒流驱动开关电源的的好坏直接影响LED照明的性能。随着LED照明的迅速普及，人们对LED恒流驱动开关电源的要求越来越高。小型化，低成本，高效率，稳定恒流成为恒流驱动开关电源的发展趋势。本课题设计适用于照明的LED路灯恒流驱动开关电源。本课题预期的目标是使用Altium Designer软件设计LED恒流驱动开关电源的主电路，控制电路，然后使用工程软件进行主电路的仿真测试，满足设计要求以后进行PCB制板，焊接好硬件电路后进行系统的调试。以下内容是本次毕业设计的成果总结，由于知识水平的有限，设计过程中难免有许多有待完善的地方，在此恳请各位老师对我进行批评指正。首先，本文论述了LED的独特优点及广阔的应用前景，提出了本课题的主要研究内容，详细分析了开关电源的工作原理和主体结构，介绍了LED的电学和热学特性，比较了恒流驱动与恒压驱动，说明选择恒流驱动的必要性。其次，进行恒流驱动开关电源的电路设计。对开关电源拓扑电路进行比较和选择，根据需要确定调制方式，利用TNY274的内部电压负反馈，结合其与外部电路组成的电流负反馈，通过逻辑电路实现恒流驱动，并按照要求设计电路中的元器件参数。最后，运用工程软件对电路进行仿真测试。在此基础上，利用Altium Designer软件对整个硬件电路进行原理图设计和PCB板的绘制。工作展望由于本人个人能力有限，对LED恒流驱动开关电源的研究只是一个起点，今后还有很多工作有待研究。首先对LED恒流驱动开关电源的的拓扑结构进行更深一层次的了解与研究。参与一些与LED恒流驱动开关电源相关的设计与研究。同时继续关注国内外开关电源的发展和最新研究成果。（2） 深入学习一些关于Altium Designer绘制原理图及制作PCB板的知识最主要的就是电磁干扰的问题，多画一些PCB板积累经验克服PCB板的走线、布局的困难的问题。（3） 对OrCad作进一步的了解，积极学习软件的仿真方法，多做一些电路的仿真，熟悉调试和仿真过程。（4） 变压器对开关电源很重要，以后要深入了解变压器的设计过程。参考文献1王雅芳，LED驱动电路设计与应用M.北京：机械工业出版社，2011.12本书编写组，最新LED及其驱动电路速查手册M.北京：机械工业出版社，2011.53脱力芳，降压型PWM DC-DC开关电源技术研究D.西安：西安电子科技大学，20084赵同贺刘军.开关电源设计技术与应用实例M. 北京：人民邮电出版社.20075周志敏 纪爱华,漫步LED世界M,北京：国防工业出版社，2013.16周志敏 纪爱华，大功率LED照明技术设计与应用M.北京：电子工业出版社.2011.17戴志平 谭宏 赖向东，LED照明驱动电路设计方法与实例M.北京:中国电力出版社.2011.78程鹏飞 张文超 罗友，100W照明用LED驱动电路设计与研究J.电子技术，2011.39丘涛文，开关电源的发展及技术趋势J.电力技术，2008(3):54-5610陈运来，开关电源J.现代电子技术，2009(14):18711张卫平，绿色电源现代电能变化技术应用M，北京：科学出版社，200112杨贵恒 刘扬 张颖超等.现代开关电源技术及其应用M.北京：中国电力出版社.201313Abraham