12V电池供电型照明LED驱动电源设计

摘要随着时代的发展，发光二极管（LED）被赋予的更加重要的使命。其节能环保要比传统光源要优秀很多，如何将LED的优势发挥到更大，大功率驱动电源是不可避免的难题。大功率驱动电源在设计上要保证其节约能源和效率高的特点从而设计电路。本论文主要研究大功率驱动电源的设计。主要进行了开关电源的设计功率因数校正，采用LLC谐振变换器来提高电路的效率。同时为了保护电路还设计了峰值保护电路。为了扩大输入范围，使用了Boost型的有源功率因数校正（APFC）电路拓扑结构。关键词：LED；功率因数校正；准谐振目录TOC\o"1-3"\h\u108431.绪论 I绪论研究背景和意义随着时代的发展，照明设施在不断更新换代。LED(Light-EmittingDiode)这种新类型的光源被人们寄予更大的期望，并且正在逐步取代其他的光源。根据LED诸多的特性，相较于其他种类的灯光，LED光源也可被称为"绿色光源"。而LED在当前的市场上，它还具有一些绝对优势的特性，具体分析有以下几点：节电、寿命较高、发光颜色比较饱和、光色纯、响应快、外形尺寸灵活、环保亮度和色彩的动态控制容易。二十世纪初期，亨利约瑟夫首先看到了在碳化硅中产生了将能量转变为光能的现象，不过由于其发光效应太弱而不太理想，也不足有满足大家的生活用电和照明的需要，所以由于无法带来经济效益而被废弃。在二十世纪五十年代，英国的物理学家研制出了LED，他发明了零点五导体的特性，并于一零年内公诸于世。LED最早在该交通信号灯上得到应用，发展也较成熟，人们几乎随处可见。LED产业蒸蒸日上，驱动电源作为LED的核心被人们越来越重视。在光照效应方面，LED具有照明光源品质较高、光色纯正的特点。大功率LED对电源要求十分严格，所以需要一个高效稳定的驱动电源。驱动电源电路组成大功率LED驱动的电源电路组成大致为以下两类：（1）单级式架构。LED驱动电源的单级式结构，通常在最小功耗即小于六十W的照明设备中使用。（2）双极式架构。LED驱动集成电路的双极结构，由于第1级的功率因数校正多使用的是升压集成电路，在不同双极结构中的电感电流连续性也会有所不同，对其优化更简单一点，因此大功率的驱动电源应用更为广泛。提升LED产品的需要开发高新的驱动电源，也就成为了生产厂家进行LED开关电源研发所遇到的最大挑战。研制驱动电源时首先决定的问题是驱动电路的使用寿命。因为LED驱动电源实质上属于电源产品，在同时进行交流电和直流电转换的基础上，通过匹配适当的电流输出供应给LED照明设备。由于半导体资源的开发以及半导体应用科技的迅速进步，半导体发光材料的问世开创了一个属于LED的辉煌时代。光照强度也和光通量直接相关，简要来讲是在单元持续时间内透过某一面积的光能，照明装置的光磁通面临着一次衰变的步骤，但如果将LED光磁通降到百分之七十以下，其寿命仍然会有约十万小时。在LED问世之前，一般照明设备的能源效率仅为百分之十到百分之二十，而LED却能达到百分之八十到百分之九十，这一-对比很明显的突出了LED的能量效率较高等的优点。大功率驱动电源的发展趋势大功率LED驱动电源也开始引起了更广泛的关注，其发展过程相对于其他的产品来讲仍处在开发阶段，大功率LED驱动电源所需要达到的特点还包括了电磁兼容效果好、安全性高、效率高、实现了恒流和优异的电学稳定性等。在LED行业发展初期，大功率LED驱动电源也会存在着追求低价的情况。由此可见，对于大功率LED驱动电源的研发应该集中在高可靠性和高速度的特点。因此，现在的大功率LED驱动电源的研制与开发的主要方向可以分为以下这样一些领域。(1)使LED的驱动器供电寿命变长。大输出功率LED驱动器供电的方案的可能性也会对其延寿造成影响。在现实的大功率LED驱动电源中，电解电容理论延寿约为五千时间左右，但在LED开关电源工作过程中，当其工作温度增加十摄氏度后，其使用寿命下降了一零点五。因此我们需要优化大功率LED驱动电源电路，通过合理调节工作的环境温度，并选用合适的电容器规格，或者减少采用过多的电解电容。(2)降低LED驱动电源的散热。高温会形象影响LED的驱动器开关电源效率，但若能合理地处理LED驱动器开关的供电散热问题，则不仅能保证大功率LED驱动电源中开关元件的安全问题，也可进而改善大功率LED驱动器开关电源中元器件的寿命。(3)智能开关电源研发方面大输出功率LED灯具仍然是当前灯具应用领域的重点研发领域，不过大输出功率LED灯具发展前景的影响因素也相当多。比如，成本、寿命、生产效率和智能管理等。而若在大功率的LED照明设备中加入了微控制器，将可有效实现对LED供电的信息管理、传输、管理和监控等自动化程度的提升，从而促进了大功率LED灯具软硬件的有效整合，进而使各电源系统有序地工作，极大的提升了LED的工作效率。本课题要研究或解决的问题目前电路设计图需要不断改进，要考虑驱动电源效率是否达标和对寿命的影响。具体有电流环补偿网络和电压环补偿网络。其次，是大电流峰值控制电路的设计要求。此外还需要前馈分压电路的工程设计，乘法回路的工程设计和震荡频率回路的工程设计，通过这些进而计算出相应元器件的参数。之后的研究选择正确的元器件，运用在后续测试中，最终完成理想的大功率驱动电源。大功率LED驱动电源工作方式要求与不足大功率LED驱动电源的工作方式要想得到LED工作的效率及高与之匹配的驱动电源，是绝对不能没有的。所以为了与当前LED配置相符合的电流电压，目前大部分的LED驱动器都选择了直流驱动的方法。而恒流型和稳压式则是为当前LED驱动器供电的主要驱动方法。恒流式的方式可以有较高的效率，如果负载发生短路，其电流受到的损害比较小。这种方式可以让负载电流处于稳定的数值上，但其电压会随着负载大小一直发生变化。稳压式是负载电压会稳定在某一数值上，其电流会随着电压的变化不断改变。我们选取限流电阻来让LED工作稳定。恒流式的驱动方式不怕负载短路，但不可以使负载完全开路。这种驱动方式是较为理想的一种方式，但是其成本较高。稳压式的驱动方式是不怕负载开路，但不可以使负载短路。使用这种驱动方式的LED需要在每串上加上电阻，这样亮度就会更平均一点。LED驱动电源的回路是作为电力转换器回路，它能够将电源流转化为满足LED器件的参数要求的直流电。现实中的LED驱动电源的电力信号类型主要包括有高压工频交流电、低压高频率交流电、低温直流电、高温直流电等类型。大功率LED驱动电源的要求LED驱动电源的选择要使光源具有效率高，可靠性强，使辐射和噪音控制在安全的范围内。LED产品中其对驱动电源的要求最为严格，驱动电源应满足以下要求：高可靠性：大部分LED光源都安装在不易维修的位置，一旦出现故障，无论是维修难度还是维修成本都非常大，所以我们制作大功率驱动电源时要使其具有高可靠性。高效率：LED是绿色能源，在设计大功率驱动电源时，我们要保证大功率驱动电源的效率要高，这样才会减少电能的消耗。同时大功率驱动电源在工作时会散发热量，驱动电源的效率高其功率损耗小所以它的散热也会降低。高功率因素：功率因素是电网对负载的要求，大功率驱动电源功率都比较高，在设计时要注意这方面的性能。保护功能：大功率驱动电源除了常规保护外也需要对其温度进行控制。电源结构要有防水、防潮，外壳要经得住阳光的照射。电源寿命：驱动电源设计一定要有与LED相适配的寿命，这样才能经济最大化，减少损失。这些要求要面面俱到，有一点达不到要求就可能使制造出的产品质量和效率极其低下甚至无法使用。现阶段大功率LED驱动电源的不足现阶段，大功率LED驱动电源使用寿命、稳定性和使用寿命等都存在不足。大多数大功率LED器具在两年后出现驱动电源故障和光衰竭。并且有些大功率LED驱动电源兼容性不太理想，存在许多隐患。许多企业都是由普通电源转型而来的，他们对大功率驱动电源的认识和对大功率驱动电源的特性不够了解。目前，大家对于大功率驱动电源没有统一的标准。对于销售和电子元件的供应都存在影响。在大功率LED驱动电源的稳定性上，电压输入，高低温作业，过温过压保护等一系列问题都需解决。并且现在某些功率的驱动电源制造成本会占据整个光源的一大部分。现阶段的大多数大功率驱动电源的驱动线路相当庞大，这样对于整个设备的都存在很大的风险，往往会因小小的不足使整个设备运行出现问题。当前的大功率驱动电源的进度还属于刚刚起步的阶段，所以在设计水平上还存在极大的提高空间。加大对大功率驱动电源的投入，多吸引人才来到大功率驱动电源的设计领域是有必要的。大功率LED虽存在许多不足，但其前景仍然无比巨大。本章小结大功率LED驱动电源的设计要求在本文中已经基本阐述，本文主要是对现阶段的大功率LED驱动电源方案进行探讨，在此基础上提出了一种新型的12V电池供电型照明LED驱动电源设计方案。新方案将电池供电技术与可控整流电路结合在一起，用控制芯片与可调整流电路把交流220V变为直流12V电压，然后通过控制芯片内部的PWM调光电路把直流12V变为线性直流电，再由可调整流电路进行滤波、整流，使其满足LED驱动电源的要求。这样既降低了LED驱动电源的成本，又减少了电源体积和重量，提高了工作效率。开关电源硬件电路的设计开关电源的设计开关供电系统是指运用现代的动力计算机技术，通过调整电门管开通与闭合之间的时限比值，以保证稳态输出电流的一类供电系统，开关供电系统通常由脉冲宽度调制(PWM)的IC与MOSFET所形成。由于电力电子科学技术的发展与革新，使电源技术也在持续地革新。目前，电源技术以小型化、轻量和高效的特性已被广泛应用于几乎所有的消费电子产品中，是当今电气信息业迅猛发展所不能缺少的一个重要供电方案。由于电力电子科学技术的高速发展，电力电子设备和人类的实际工作、日常生活的关联也日益密切，而电子产品也都离不开安全可靠的供电。此外，开关供电的发展和使用关于节省电能、节省资源和环境方面，都有着重大的意义。随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。我们在设计电路时，我们要尽量提高电路的功率因数。功率因数越高，在相同功率的电路中所需要的电路输入就会需求小一些，更加节省能源。同时电流小也会可以更好的保护电路不被电流中的电磁大幅度干扰，使电路出现失真的情况，减少了对设备的一些不良影响。这样的电路成本更加的低廉，质量也会更好。我们要做的是100W的大功率驱动电源，首先我们先设计出开关电源。它作为高频能量变换器件能够把输入的电流变换为我们需要用的电流和电压。我们所设想的电路是将一个滤波电容器与一个等效负载的电流串联，由整流二极管所构成的整流桥。图3.1开关电源电路设计图功率因数校正经MARLAB模拟的波形形式与图3.1中所示有明显畸变，图3.2中的第二个波浪形即为对输入额定电流进行了功率因数校正后的，波形接近于正弦曲线的波形形式。图3.2失真波形图图3.3校正波形总谐振失真(THD)是指显示波形失真的最大范围，可以如下式给出：THD=p=2其中，I代表的是低基波电压的有效数字，I代表的是高次谐波电压的有效数字。电压波形中产生畸变校正的程度就直接决定了功率因数的高低，两者之间的关系可以用下面的公式表达：PF=γCOS℘=1从中我们就可知道，总谐波失真反比于输出功率因子，而我们为了使输出功率因子适当的大，就需要降低总谐波失真的分数，以便使输入电流畸变的影响程度尽可能减少。直接电流控制器是在信号环路中，根据需要实时收集电感电流和开关管电流，从而产生直接电流闭环的控制器设计方法。显然，如果直接对电流进行监控，由于能够保持输入电压的高度正弦化，自然就能够获得良好的校正效应，并且，因为电流已经是直接监控对象，此时可以根据需求能够调整闭环参数，进而提高了系统反应速度，从而保证了系统的安全性。直接电流控制器是在信号环路中，根据需要实时收集电感电流和开关管电流，从而产生直接电流闭环的控制器设计方法。显然，如果直接对电流进行监控，由于能够保持输入电压的高度正弦化，自然就能够获得良好的校正效应，并且，因为电流已经是直接监控对象，此时可以根据需求能够调整闭环参数，进而提高了系统反应速度，从而保证了系统的安全性。APFC主电路的设计在集成电路的设计过程中，我们必须尽可能做到对提高功率因数的要求，否则在达到相同输出功率的情形下，较低的功率因数的集成电路中所需要输送的电量将会更大一点，这将会造成电力的巨大消耗从而影响电子设备的工作效率。而且因为在输出电压中高次谐波的产生，大的输出电压势必然会带动电磁干扰强度的提高，从而导致电网电压发生失真的状况，进而造成对电网中其他装置的不良影响，甚至存在导致输电线路中保护装置发生无动作状态的现象，另外高次谐波失真产生的电磁干扰，也会给通信装置带来不利影响。在开关电源中，由于投入的额定电流必须经过进入整流桥后才能完成对供电装置的正常供电，因此过高的投入额定电流势必造成整流桥的额外消耗，这也将大大降低了电源整机的效能。逆变器在稳定工作时的电流信号基础都是值双半波整流正弦化电流信号，而输入电流的包络线也随着双零点五波电流信号而呈现出正弦化改变。另外在开关或电源电路中，要降低高频次谐波的电磁干扰危害，就必须添加电磁干扰滤波器，这样一来就必须付出巨额的生产成本和能量消耗。功率因数校正的其实目的是最后导致视在功率的降低，是将效率因数在视在功率中所占的比例尽可能的最大，这样就能够以相对较少的输入额定电流有效数字达到最高的能量效率。同时，由于减少了能量损失并使电网电压更易于适应供电的需要，因此进入电压的波形更接近正弦波，相位也会和输出电流保持一致，从而减少了电流波形畸变的危险性，也降低了对其他供电系统的不良影响。功率因数校正技术应用的主要目的是在于改善功率因数，其中要达到的目标可包括二种，一是把经过畸变过的电压整形为正弦波，二是要求输入工作电压的相位与输入工作电压的相位尽可能保持一致。这项技术创新产生的重要效益是电网中谐波污染和电磁辐射的降低。有源功率因数校正电路的主要功能，是要使由逆变器输入的电流信息可以直接随着输出电流信号变化，即可以做到输出电流信息的被迫正弦化，而且又要确保输入输出电流信号与输入输出电压之间的平衡，可以利用对开关电源管的调节来完成。开关电源作为一个高频的功率变换设备，能够把用户所提供的电流经由各种方式的架构，转化为用户端所需要的电压或电流。APFC的监控方式APFC的监控方式分为峰值电压模式和平均电压模式。在APFC检测电路的设计流程中，应该充分考虑确保检测电路的快捷性与稳定性。APFC技术因能提高功率，减少线路损失，节约能量，减少电网谐波影响，提高电网供电质量等优点，在大功率驱动电源中得到广泛的应用。图3.4是APFC的电路设计图，图中可以知道Boost主电路拓扑，主要是为了实现APFC的功能。用普通的电就可以实现对电路的供电。L为储存元件，C可以让输出电压稳定。图3.4APFC主电路设计图使用输出电流合理的方式调节输入电压与电流，可以利用计算来估算出最大输出电流。Imo补偿网络的设计我们可以用APFC的输出和输入电压来确定电感电流的斜率。Kl根据得出的公式可以得出当APFC的输出电压为零时，KlKR要注意震荡器的斜率Kos应与斜率KRs与电流误差放大器的增益效果GcaKos式中，Us--震荡器锯齿波的峰--峰值；fsj--震荡器锯齿波。在满足电流补偿网络设计当震荡器的斜率Kos应与斜率KRs和电流误差放大器的增益Gca图3.5电流补偿网络设计图通过公式我们可以计算出电阻并确定C的值GcaC=电源补偿网络设计同时还需设计出电压环补偿网络，可以有效保持系统稳定运行。采用电压反馈控制回路来降低失真。图3.6电压环补偿网络设计电流峰值限制电路的设计我们需要设计出电流峰值限制电路来对电路进行保护，避免瞬时电流过大损坏电路使电路停止运行。图3.7电流峰值限制电路设计图前馈分压电路的设计和乘法电路的计算前馈分压电路需要使用三个电阻和两个电容。图3.8前馈分压电路设计图乘法电路的设计原理可从公式得到，乘法电路的最大输出电流：Imo本章小结在本章中，首先介绍了电源设计的基本理论，然后按照上述步骤介绍了整个电源的设计，包括基本要求、输入电压、工作频率、变压器的选择、输入整流滤波电路的设计、输出整流滤波电路的设计和前馈分压电路的设计等。由于整个电源是由多个部分组成，因此在实际工作中，各个部分之间还要进行必要的隔离以保证安全，这样就对电源的设计提出了更高的要求，所以在本章最后对电源各个部分作了相应的分析和讨论。在整个电源系统中，除输入电压外，其他都是由开关器件来实现其功能。而开关器件中又分为线性稳压器和开关器件两大类。LLC谐振变换器的设计LLC电路设计随着LED等零点五导体技术的飞速发展，大功率LED灯具也逐渐成为了近些年的一种研发热点。LLC谐振变换器是当前使用得最为普遍的拓扑集成电路，它是以传统谐振变换器为基本改造而来，同时具备了高效率、高开关速率、和超高功率密度特性。谐振变换器的基本转换单位为谐振电路，按照谐振理论，逆变器开关元件中的电流或电压将会根据正弦或准正弦的规则变化，开关管中电流在自然过零点闭合;开关管电流为零的时刻打开，继而完成了软开关，从而减少了电流切换损失。谐振变换器的交流方波型压力或电流在谐振网络的二端，都会形成高频谐振，此时谐振电压或电流就在通过后端的整流和滤波，被转换为直流类型的压力或电流，从而完成了直流-直流的转换LLC谐振变换器达到最高性能的保证就是谐振参数是否正确，所以参数设置方式在LLC谐振变换器的参数设置流程中十分关键。其具有功率密度大、开关损耗低、电源效率高等特点是大功率驱动电源的优选。图4.1谐振变换器设计图构造上考虑，谐振电路和负荷之间可以构成了分压器。一旦调整了开关电源管工作频段，谐振回路的电阻就会产生变化，继而负荷上电流也就产生了变动。对于串联谐振的分压集成电路，其直流增益一般不大于一，当集成电路实际管理工作在谐振频率r(即Ls与Cs并联谐振频段)时，谐振回路阻抗是很小的，但同样增益也很大。所以对于并联谐振变换器而言，在谐振频率最高点时增益效率最大。而并联谐振变换器的主要优点就是：当运行频率比谐振频率r大时，开关电源都是用ZVS开通的，电路构成也较为简单;而且集成电路中循环输出电流也是比较少的。通过LLC谐振变换器对谐振腔参数进行优化，能得到更宽范围的电流和负荷输出。大功率LED调光灯具输出，也可以透过更改其恒流基准进而调整光线强度。然而，在调光工作流程中，由于LED输出电压的变化，相应的输入输出负荷也将相应变化。而由于输出电压的逐渐减少，等效输入输出负荷也将逐步增大，同时相应品质因子进一步降低，使增益曲线向上移，轻载灯具下的LLC工作频段也将迅速提高。我们所研究的100W大功率驱动电源，可以设计出LLC拓扑结构。结构如图4.1所示.。图4.2LLC大功率驱动电路谐振频率的计算在集成电路正常运行过程中，根据参加谐振的元器件不同产生了二种不同的谐振频率，仅谐振电感L和谐振电容器C进行谐振时，其所对应的第一谐振频率可以表示为如下：fr在励磁电感Lm与Lr、Cr共同发生谐振后，其相应的第二谐振频率可以表示如下：frfr1和fr在整个电路中，所有LLC谐振变换器都需要进行零电流开关。而LLC谐振变换器由于能够利用其变压器的漏感来用作谐振电子传感器，因此极大增加了电力变压器的磁效率。但是，人们在设计高频变压器时往往也会产生相应的分布电容，而且，电路的其他电气元器件往往也具有相应的寄生电容。在一般情况下，人们都会忽视这些因素对LLC变换器所产生的影响，但是针对在相关较轻负载下的实际应用中，其影响就变得十分突出了，它也是导致在实际电路中输出电流增大的主要因素。可变电感原理为了方便理解可变电感的工作原理，很有必要对电磁学的有关知识加以解释。根据法拉第电磁感应定理可以得出，在单位时限内闭合线圈的磁能ϕ(t)的变化，和在回路内形成的感应电动势ε之间存在着以下对应关系：ω=Nd其中，N指的总输入线圈匝数与对经过每匝输入线圈的总磁能相等，而对经过N匝线圈的总磁能则以𝛹(𝑡)表示，因此通常也被简写为定子磁链。而根据安培环路定理可以得出，代表电荷强度的矢量H在长为l的闭环线圈上积分，多少相当于进入输入线圈体内的总额定电流多少，其表述如下：∮l这里，𝑑l是对路径长度的无穷极小化值，而i则代表一匝导线的总电流大小。另外，高斯定律还对磁通量ϕ与磁感应频率B与通过闭合曲面面积S之间的比例关系作出了规定：ϕ=∮假设地磁通密度为均匀分布且垂直于整个表面积A，则公式可以表达为：ϕ=B∙A(4.6)类似于集成电路中的电流，在磁路中也具有相应的磁阻ℛ，其ℛ的倒数可以用磁渗透率p表示。同样，地磁阻一般由选择的磁性材料，以及其具体形状结构所确定。在理想状况下，磁性材料中有平均磁场强度且恒定不变的地磁通透过表面积A时，其磁阻值与此路的相对关系为：ℛ=l其中，𝑙表示为相应磁路尺寸。在闭合的磁路中含有一定量气息空气时，集成电路的总磁阻将为二者之和。但是，由于空气的相应磁导率常定于一，所相应的总磁阻也将变化相当大。在这个情形下，整个铁磁性材料的总磁导率将不均匀分布，所表现出来的总磁导率即为该磁路的有效磁导率μe。由于电子传感器能够在磁场中储存大量电能，其中一个经典的实例就是圆环的线圈，输出电子感应率大小将直接体现该圆环线圈的特征。因此，所谓的电子传感也可根据磁化曲线B(H)或线圈等的各种形状来界定。使用可变电感系统的工作效能并不会产生过多负面影响，反而能够保证在满载工作点的最高能效输出，有利于更进一步节省能源，并满足绿色照明蓬勃发展的需要。本章小结通过前面的分析，我们可以得到如下的一些结论：（1）对于LLC谐振变换器，在输出电压较高时，谐振电容的电压可以降低，而输入电压较低时，谐振电容的电压反而上升。（2）对于LLC谐振变换器，当输出功率较小时，可以通过增大占空比来提高效率；当输出功率较大时，需要减小占空比来提高效率。（3）由于LLC谐振变换器可以采用较窄的谐振频率进行工作，因此在进行参数计算时应该考虑到该谐振频率的变化范围。（4）LLC谐振变换器具有良好的负载调整率和可变电感，这有利于提高系统的稳定性。（5）当负载变化较大时，应采用带可变电感的LLC谐振变换器来降低损耗和提高系统稳定性。电路仿真在仿真上我们选择了在MATLAB上进行。将参数输入到MATlAB上对电路系统进行仿真。这个电路系统分为前后两部分，前面由APFC后面为LLC谐振变换器。两个部分分别进行仿真。其中，在有源功率因数校正的调节方法上选择滞环电流控制器，而闭环调节器则采用比例-积分(PI)调节器。合理的调整输出电流外环与电流内环之间的闭环参数，就能够使输入输出电流趋于稳定，输入工作电流也跟着进入电压，因此电流正弦化能够做到，功率因数也趋向一。此时的集成电路正处于升压状况。与此同样，通过功率因数校正集成电路可以使输入工作电压波形紧随输入工作电压，从而实现了良好的正弦化，因此功率因数校正也可以做到。由此证明了，功率因数校正技术应用于目标的主要目标一是把畸变了的输入工作电压整形为正弦波，二是要求输入工作电压的相位与输入工作电压的相位尽可能一致。这项技术所产生的最重要效益就是电网中谐波污染和电磁辐射水平的显著降低。对APFC模块来说，在Simulink中建立了仿真模块，可以进行对LLC谐振变换器结构的模拟。LLC谐振变换器的输入部分是先通过前级APFC的直流母接通电压，然后再经过全桥逆变获得的高频率方波信号，在LLC谐振腔中，通过与交流变压器隔离，在复边形成交变的电压，再通过整流系统可获得一定的直流电压。系统的LLC谐振电路的谐振电感由外置电子传感器与交流变压器中的原边漏感构成，在复边全波整流，因为在一个时间内，仅有一次二极体导通，因此不同于全桥整流，全波整流的二极管在导通时压降损失为最小，使得效能有所提升。部分仿真图片：图5.11APFC仿真图图5.2LLC控制器仿真图图5.3仿真结果图图5.4仿真结果图图5.5仿真结果图总结大功率驱动电源由于其自身的众多优点，逐渐成为了市场上的选择。但是到现在为止这一方面的研究还比较少，无论是电路设计方面还是效率上都有一些难点需要研究。在文章中，首先阐述了大功率驱动电源的有关研发背景与发展意义，并且结合实际讨论现阶段的进展。结合国内外的文献对本文100W的大功率驱动电源进行了电路设计与仿真。系统设计主要研究大功率LED工作机理以及驱动方案的分析，大功率LED驱动电源系统设计要求以及大功率LED驱动电源的总体结构设计等。对Boost有源功率因数校正集成电路的临界导通模式、持续导通模式、断续模式等开展了研究，并分析其原理，从而理解了功率因数的概念及其意义，对APFC控制系统开展了研究与开发，对系统主要集成电路中的重要电子元器件参数开展了估算。选择主要集成电路的控制系统硬件芯片，广泛应用于双闭环控制系统，并开发出适当的外设集成电路，包含补