大功率LED驱动电源器设计.ppt

第二章 基于SSL1750的大功率LED驱动设计 2.3 SSL1750主要应用 2.7 驱动板的特色功能 第三章 驱动板参数测量以及实物展示 总结 大功率LED驱动设计 综 述 近年来，大功率发光二极管（LED）以其高光效、高可靠性、长寿命和无辐射的优点，在信号显示和显像等领域获得了越来越广泛的应用。大功率LED 的问世又极大地拓展了LED 的应用领域，并被视为一种可能取代白炽灯、荧光灯等传统光源的新型光源，这使得设计大功率LED 照明驱动电路显得十分有必要。在分析大功率LED 用恒流驱动必要性的基础上，设计了一种利用高频开关变换器实现的恒流电源，用于大功率LED 的驱动。 大功率发光二极管（Light Emitting Diode，简称LED）是一种可取代传统光源的新型光源，适合采用恒流驱动方式。 本文设计了一种由220 V/50 Hz 交流电供电的单端反激恒流源电路，对该恒流源电路进行了概要介绍，分析了电路的恒流原理并设计了反馈回路。该恒流源可为大功率LED 提供恒定的电流，具有开路过压，欠压保护功能，更重要的是具有很高的转换效率和功率因素矫正。满足对大功率LED的驱动要求。实验结果表明，采用该单端反激恒流源可驱动大功率LED。 第一章 概述 1.1 LED的发光原理 LED（Light Emitting Diode）是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。如图是一个草帽二极管的结构图： LED的心脏是一个或多个半导体的晶片，晶片是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（ 砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，另一端是N型半导体。这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个pn结。当正向电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合就会发出可见光、紫外光或近红外光，这就是LED发光的原理。但不是芯片产生的所有光都可以发射出来，能发射出多少光，取决于半导体材料的质量、芯片结构、几何形状、封装内部材料与包封材料。 1.2 LED的发展及应用 ● 广泛应用于各种室内、户外显示屏以及交通信号、汽车工业用灯。 ● LED由于耗电量较低，取代冷阴极灯管成为背光源主流。 ● LED照明光源越来越受到全社会及普通家庭的喜爱。 1.3 本设计要求 本设计将利用恩智浦公司的SSL1750芯片设计一款开关电源，实现56V到82V电压的输出，具体要求： ●输入电压：输入电压为交流220V，输入电压范围为220V~240V ●输出电压：直流56V~82V ●输出电流：1000mA ●转换效率：≧ 85% ●功率因素：≧ 0.95 2.1 总体电路： 2.2.2 SSL1750芯片主要特性 ●集成PFC和反激式控制器。 通用电源供应运作高层在一个非常低的外部元件数量和成本产生的融合有效设计环保设施。 ●片内启动电流源 ●保护功能: 1.安全重新启动系统故障模式。 2.通过退磁检测手段为连续模式保护。 3.欠压保护（折返超负荷） 4.精确的过压保护（OVP），为转换器（可调激转换器），为打开控制回路保护器。5.芯片过热保护 6.低和可调过电流保护（OCP）为触发电平转换器软（重新）启动两个转换器。7.软停止PFC，以减少音频噪声。 1.射灯 2.筒灯 3.其他的SSL消费/工业装置 4.户外LED应用 5.路灯 6.区照明（如停车场） 7.隧道照明 图1 SSL1750外形封装结构图 2.5 方框图以及典型应用电路 图4 SSL1750应用电路 图 5 可控硅相位检测电路 2.6重要部分电路分析 2.6.1可控硅相位检测电路 可控硅相位检测电路，如图5所示，检测相位角的可控硅调光器能够控制电流通过改变参考电压为电流调节环。又如图5所示，是反馈回路的反激式控制器。gamma曲线是内建有一个线性感知亮度反应。 图 6 误差放大器的供电电路 2.6.2 分压器电路 为了能使一个大范围的调光器工作，分压电路包括电路板提供一个负载的调光器复位定时器，并且为调光器提供闩锁电流。 在图7所示的分压电路图。场效应管v28用作电流源。当前，分压器R65的栅极电压是由通过设置齐纳二极管来改变的： 当vbridge桥电压低于设定的水平时，如R59, R102, R107, R61和晶体管V29上的电压Vbe，分压器电流才会流过。 图7 分压电路图 2.6.3 回扫关闭电路 在最低亮度设置输入电压的平均值太低而不能进行功率因数校正操作时。功率因数校正变频器关闭，因此ssl1750芯片进入初始化，输