恒流恒压电路方案

1、LED 路灯是低电压、大电流的驱动器件，其发光的强度由流过LED 的电流决定，电流过强会引起 LED 的衰减，电流过弱会影响 LED 的发光强度，因此 LED 的驱动需要提供恒流电 源，以保证大功率 LED 使用的平安性，同时到达理想的发光强度。用市电驱动大功率LED需要解决降压、隔离、PFC功率因素校正和恒流问题，还需有比拟高的转换效率，有较小 的体积，能长时间工作，易散热，低本钱，抗电磁干扰，和过温、过流、短路、开路保护等。本文设计的 PFC开关电源性能良好、可靠、经济实惠且效率高，在 LED 路灯使用过程中取 得满意的效果。1 根本工作原理采用隔离变压器、PFC控制实现的开关电源，输出恒

2、压恒流的电压，驱动 LED 路灯。 电路的总体框图如图 1 所示。图|模块丁.作原理图LED 抗浪涌的能力是比拟差的，特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。LED 路灯装在户外更要加强浪涌防护。由于电网负载的启甩和雷击的感应，从电网系统会侵入各种浪涌，有些浪涌会导致 LED 的损坏。因此 LED 驱动电源应具有抑制浪涌侵入，保护 LED 不被损坏的能力。EMI 滤波电路主要防止电网上的谐波干扰串入模块，影响控制电 路的正常工作。三相交流电经过全桥整流后变成脉动的直流在滤波电容和电感的作用下，输出直流电压。主开关 DC/AC 电路将直流电转换为高频脉冲电压在变压器的次级输出。变压器输出

3、的高频脉冲经过高频整流、LC滤波和 EMI 滤波，输出 LED 路灯需要的直流电源。PWM控制电路采用电压电流双环控制，以实现对输出电压的调整和输出电流的限制。反应网络采用恒流恒压器件 TSM101和比拟器，反应信号通过光耦送给PFC器 L6561。由于使用了 PFC器件使模块的功率因数到达0.95。2 DC/DC 变换器DC/DC 变换器的类型有多种，为了保证用电平安，本设计方案选为隔离式。隔离式 DC/DC 变换形式又可进一步细分为正激式、反激式、半桥式、全桥式和推挽式等。其中， 半桥式、全桥式和推挽式通常用于大功率输出场合，其鼓励电路复杂，实现起来较困难； 而正激式和反激式电路那么简单易

4、行， 但由于反激式比正激式更适应输入电压有变化的情况，且本电源系统中 PFC输出电压会发生较大的变化，故DC/DC变换采用反激方式，有利于确保输出电压稳定不变。反激式开关电源主要应用于输出功率为5150 W 的情况。这种电源结构是由Buck-Boost 结构推演并加上隔离变压器而得到，如图 2 所示。在反激式拓扑中，由变压 器作为储能元件。开关管导通时，变压器储存能量，负载电流由输出滤波电容提供；开关管关断时，变压器将储存的能量传送到负载和输出滤波电容，以补偿电容单独提供负载电流时消耗的能量。图2高频I)C/DC变换原理图图中 T1 为高频隔离变压器， VQ1 为 CMOS 功率三极管 17N

5、80C3 , VD7 和 VD8 是 瞬变抑制二极管，VD6 为快恢复二极管，VD5 为双二极管，C3、C4、C5 和 C6 为电解电 容器。Ubout是来自整流桥的脉动直流信号， GD是来自功率因数校正电路的控制信号。 变 压器的引线 l 和 2组成一个绕组，给PFC器件提供工作电源，引线 11 和 12组成一个绕组，VljlUQ(1t)iK L为恒流恒压器件和比拟器提供工作电源。3 反应网络电路3.1 恒流恒压电路本设计使用恒流恒压控制器件TSM101调节输出电压和电流，使之稳定。电路如图3所示。通过 TSM101 的控制作用，保证了电源恒流(CC)和恒压(CV)工作。图 3 中，Uout+ 和 Uout-是隔离变压器经过双二极管和电解电容器滤波的电压，再经电感 L4 和电容滤波后的输出为 Uout+和 Uout-,为本电源模块的输出电压，直接加在 LED 路灯上。可调电阻器RV1 和 RV2 分别调节输出电压和电流的大小。R10和 R11 为 22 m Q的电阻，分别对电源输出的电压和电流采样。TMS101的输出 TOUT 通过光电耦合器、可控硅和三极管等电路送到 L6561的引脚 5,通过反应电路实现恒