本文關(guān)鍵詞：基于源極驅(qū)動(dòng)的原邊反饋AC-DC LED驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： LED驅(qū)動(dòng)電源 原邊反饋 源極驅(qū)動(dòng) 線電壓補(bǔ)償 恒流輸出

【摘要】：隨著全球能源危機(jī)的日益嚴(yán)重和氣候環(huán)境的不斷惡化,節(jié)能減排和綠色能源已經(jīng)成為全球普遍關(guān)注的熱點(diǎn)話題。據(jù)統(tǒng)計(jì),照明是人類消耗能源的重要方面,約占世界總耗能的19%,因此,綠色節(jié)能照明的研究越來(lái)越受到重視。LED作為一種綠色環(huán)保的新型半導(dǎo)體固態(tài)照明光源,因其發(fā)光效率高、低碳健康、安全節(jié)能、綠色環(huán)保和可靠耐用等優(yōu)點(diǎn)近幾年得到了迅速的發(fā)展,已經(jīng)逐步取代傳統(tǒng)光源,開(kāi)始照亮世界。LED驅(qū)動(dòng)電源是LED燈具的核心部件,它直接關(guān)系到LED照明產(chǎn)品的性能、安全及壽命的優(yōu)劣。所以,為了更好地集成到現(xiàn)代照明裝置中,LED驅(qū)動(dòng)電源對(duì)于尺寸,壽命,成本和可靠性等性能提出了更高的要求。針對(duì)小功率LED照明應(yīng)用,本文主要從簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)和提高恒流精度兩個(gè)方面開(kāi)展了研究與設(shè)計(jì)工作,提出了一種基于源極驅(qū)動(dòng)的原邊控制AC-DC LED驅(qū)動(dòng)電路。所設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)在原邊采用低壓驅(qū)動(dòng)管控制高壓功率管的源極驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu),省去了傳統(tǒng)的原邊反饋技術(shù)所采用的輔助繞組、反饋電阻網(wǎng)絡(luò)等電路,大大地減少了小功率LED驅(qū)動(dòng)芯片的引腳數(shù)目和外圍元器件數(shù)目,縮小了系統(tǒng)的體積,降低了設(shè)計(jì)成本,實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)化電路的目的�？刂菩酒ㄟ^(guò)最低電壓檢測(cè)電路檢測(cè)次級(jí)繞組的電流過(guò)零點(diǎn)信息,并且采用智能充放電電路以控制次級(jí)繞組的去磁時(shí)間TDemag與開(kāi)關(guān)周期Ts成恒定比例,最終通過(guò)采用峰值電流檢測(cè)電路控制原邊峰值電流恒定,以實(shí)現(xiàn)恒流輸出的目的。另外,本文摒棄了傳統(tǒng)的線電壓補(bǔ)償技術(shù),在原邊峰值電流控制電路中內(nèi)置了一種基于源極驅(qū)動(dòng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的線電壓補(bǔ)償,通過(guò)在芯片CS采樣腳上注入一個(gè)隨輸入線電壓線性變化的補(bǔ)償電流,來(lái)間接調(diào)整原邊峰值電流在高壓輸入下的關(guān)斷基準(zhǔn)小于低壓輸入下的關(guān)斷基準(zhǔn),避免了因功率管的關(guān)斷延遲造成的峰值電流過(guò)沖現(xiàn)象,從而大大提高了輸出電流的線性調(diào)整率,達(dá)到了高精度恒流輸出的目標(biāo)。本文設(shè)計(jì)的控制芯片采用TSMC 0.35μm 5V/650V CMOS/LDMOS工藝進(jìn)行流片,并且通過(guò)3W電路原型測(cè)試驗(yàn)證,結(jié)果表明：在輸入85-264V的范圍內(nèi),輸出恒流精度高達(dá)±1.6%,效率在80%以上；輸入90V/60Hz情況下,啟動(dòng)時(shí)間小于45ms;輸入220V/50Hz情況下,靜態(tài)功耗低達(dá)137mW�？梢�(jiàn),該電路在小功率LED驅(qū)動(dòng)電源中具有很好的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：LED驅(qū)動(dòng)電源 原邊反饋 源極驅(qū)動(dòng) 線電壓補(bǔ)償 恒流輸出
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM923.34
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 課題背景與意義9-10
• 1.2 LED驅(qū)動(dòng)電源的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 反激式恒流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 提高恒流精度的研究現(xiàn)狀12
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與設(shè)計(jì)指標(biāo)12-13
• 1.4 論文組織13-15
• 第二章 LED恒流驅(qū)動(dòng)電路的原理分析15-23
• 2.1 LED的基本特性15-16
• 2.2 LED驅(qū)動(dòng)電源的基本恒流驅(qū)動(dòng)方式16-17
• 2.2.1 基于線性調(diào)整的恒流驅(qū)動(dòng)16
• 2.2.2 基于電荷泵的恒流驅(qū)動(dòng)16-17
• 2.2.3 基于開(kāi)關(guān)電源的恒流驅(qū)動(dòng)17
• 2.3 恒流LED驅(qū)動(dòng)電源的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)17-19
• 2.3.1 Buck型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)17-18
• 2.3.2 Buck-Boost型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)18
• 2.3.3 Flyback型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)18-19
• 2.4 基于原邊反饋的常用恒流控制方式19-21
• 2.4.1 PFM恒流控制20
• 2.4.2 固定去磁占空比恒流控制20-21
• 2.5 本章小結(jié)21-23
• 第三章 LED驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真23-39
• 3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求23-28
• 3.1.1 系統(tǒng)的性能定義23-24
• 3.1.2 控制芯片的性能定義24-26
• 3.1.3 系統(tǒng)的恒流原理26-28
• 3.2 系統(tǒng)恒流關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì)考慮與原理分析28-32
• 3.2.1 最低電壓檢測(cè)電路28-29
• 3.2.2 去磁時(shí)間檢測(cè)電路29-30
• 3.2.3 智能充放電電路30-31
• 3.2.4 開(kāi)關(guān)控制信號(hào)產(chǎn)生電路31-32
• 3.3 系統(tǒng)建模及仿真實(shí)現(xiàn)32-37
• 3.3.1 系統(tǒng)建模軟件SIMPLIS簡(jiǎn)介32
• 3.3.2 基于SIMPLIS的系統(tǒng)建模32-35
• 3.3.3 基于SIMPLIS的系統(tǒng)仿真實(shí)現(xiàn)35-37
• 3.4 本章小結(jié)37-39
• 第四章 電路設(shè)計(jì)與仿真分析39-59
• 4.1 帶隙電壓基準(zhǔn)電路39-42
• 4.1.1 電路功能39
• 4.1.2 電路設(shè)計(jì)原理與實(shí)現(xiàn)39-41
• 4.1.3 電路仿真分析41-42
• 4.2 電流基準(zhǔn)電路42-45
• 4.2.1 電路功能42
• 4.2.2 電路設(shè)計(jì)原理與實(shí)現(xiàn)42-44
• 4.2.3 電路仿真分析44-45
• 4.3 最低電壓檢測(cè)電路45-48
• 4.3.1 電路功能45
• 4.3.2 電路設(shè)計(jì)與仿真分析45-48
• 4.4 智能充放電電路48-50
• 4.4.1 電路功能48
• 4.4.2 電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)與仿真分析48-50
• 4.5 內(nèi)置線電壓補(bǔ)償?shù)姆逯惦娏骺刂齐娐?/span>50-55
• 4.5.1 電路功能50-51
• 4.5.2 電路設(shè)計(jì)原理與實(shí)現(xiàn)51-54
• 4.5.3 電路仿真分析54-55
• 4.6 整體LED驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)與仿真分析55-58
• 4.6.1 整體LED驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)55-56
• 4.6.2 整體LED驅(qū)動(dòng)電路的仿真分析56-58
• 4.7 本章小結(jié)58-59
• 第五章 芯片版圖設(shè)計(jì)與測(cè)試驗(yàn)證59-73
• 5.1 芯片版圖設(shè)計(jì)59-62
• 5.1.1 版圖設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)59-61
• 5.1.2 版圖設(shè)計(jì)與布局布線61-62
• 5.2 系統(tǒng)測(cè)試電路設(shè)計(jì)62-64
• 5.2.1 系統(tǒng)測(cè)試電路及參數(shù)設(shè)置62-63
• 5.2.2 測(cè)試平臺(tái)簡(jiǎn)介63-64
• 5.3 系統(tǒng)測(cè)試與分析64-72
• 5.3.1 系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間64-65
• 5.3.2 系統(tǒng)的保持時(shí)間65-66
• 5.3.3 芯片的典型工作波形66-67
• 5.3.4 系統(tǒng)的靜態(tài)功耗67-68
• 5.3.5 系統(tǒng)的線性調(diào)整率68-69
• 5.3.6 系統(tǒng)的負(fù)載調(diào)整率69-70
• 5.3.7 系統(tǒng)的效率70-71
• 5.3.8 測(cè)試結(jié)果對(duì)比分析71-72
• 5.4 本章小結(jié)72-73
• 第六章 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 總結(jié)73
• 6.2 展望73-75
• 致謝75-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果81

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