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用于LED路灯的高效率电源驱动器设计方案
[发布时间]:2011年9月1日 [来源]:电源技术 [点击率]:11272
【导读】: 本文分析并提出了一种方案主要针对LED 路灯的高效率电源驱动器的ACDC 部分。电路采用了零电压开通技术降低了一次侧Mos 管的开关损耗。本文还提出了一种可用于高输出电压情况下的混合型同步整流方案...

  另外要使铁损与铜损之和最小, 必须满足以下两个条件: 1) 铁损= 铜损。2) 原边铜损= 副边铜损。

  变压器损耗的另一重要组成部分则是由漏感造成的。漏感Lσ 上损耗的功率由公式P = 1P2LσI2 f确定。其中, I 为变压器一次侧的峰值电流, f 为开关频率。漏感的存在使初级Mos 管上需要承受更大的电压应力。而在反射电压一定的条件下, 漏感越大, 则变压器的效率越低 。要减小变压器的漏感, 需要从铁芯结构的选取, 气隙的位置, 绕组绕制的方式等方面综合考虑。

  近年来, 平面变压器作为一种新的变压器技术正在日趋成熟。该变压器使用的是高度较低, 底部面积较大的平面磁芯。同常规的漆包线绕组不同,该变压器的绕组是利用印制板上的螺旋形印制线来实现的。与传统变压器相比, 平面变压器具有效率高、工作频率高、体积小、漏感小、热传导性好、一致性好等众多特点。虽然其目前在国内还面临着成本较高、技术仍不完善等缺陷, 但随着进一步的发展, 平面变压器必将在一些高端应用中取代传统变压器。

3  实验结果与总结

  根据以上分析, 我们制作了一台100W 样机进行实验。样机的输入电压范围为176V~264V , 输出电压为52VDC , 二次侧Mos 管选用IR 的IRF4229。 

        图5 所示为220V 输入情况下一次侧开关管电压波形和门极驱动波形。由图可见, 一次侧开关管可以实现在电压谷底开通, 大大降低了开关损耗。

图5  220V 输入下一次侧开关管电压波形和门极驱动波形

  图6 所示为二次侧Mos 管电流波形及同步整流的驱动电压波形。由图可见, Mos 管的开通和关闭信号都具有较陡的边沿, 工作效果好。

图6  二次侧Mos 管电流波形及同步整流的驱动电压波形

        表1 是在100W 电阻负载下测试的样机效率和功率因数, 可见本文提出的高效率电源驱动器可以在要求的电压范围内实现高于90 %的效率和较高的功率因数。

表1  不同输入电压下电源效率及功率因数

 

        另外, 由于变压器制作工艺的限制, 本样机的变压器并不算非常好, 对效率的影响也比较大。如果能够在这方面加以改进, 效率仍有较大的上升的空间。

  结论: 

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