發(fā)布時間：2017-10-15 04:10

  本文關鍵詞：單級PFC原邊反饋Flyback型LED驅(qū)動芯片設計

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【摘要】：由于LED具有節(jié)能環(huán)保、效率高、壽命長等優(yōu)點,近幾年中國LED照明產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展,對LED驅(qū)動芯片的需求也急劇增長。基于這個背景下,本論文設計了一款應用于中小功率照明的LED驅(qū)動芯片。設計的芯片應用于反激式開關電源架構,利用準諧振的工作方式實現(xiàn)了電流臨界導通,并且功率管在漏源電壓為谷底時開啟,減小了功率管的開關損耗,提高了系統(tǒng)效率;通過驅(qū)動信號占空比調(diào)節(jié)功率管的開啟時間,控制功率管導通時間與占空比的乘積為定值,實現(xiàn)單級功率因數(shù)校正,該PFC電路無需采樣輸入交流電壓,減少了芯片引腳數(shù)量。采用原邊反饋,通過輔助繞組檢測輸出端的電氣信息,無需光耦和精密的三端穩(wěn)壓器件(例如TL431),簡化了芯片外圍電路,提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性;同時利用輔助繞組給芯片供電,減小了啟動電阻上的功率損耗。通過采樣原邊峰值電流和副邊導通時間,估算輸出電流,來調(diào)整功率管導通時間,實現(xiàn)輸出恒流。芯片內(nèi)部主要包括輸出電流估算電路、單級PFC電路、峰值電流采樣和補償電路、副邊導通時間檢測電路、誤差放大器電路,其中峰值電流補償電路是通過輔助繞組檢測輸入電壓,補償由于柵極驅(qū)動延時造成的峰值電流采樣誤差;芯片開啟時,通過300μA電流對片外補償電容充電,快速提高誤差電壓,增加導通時間,實現(xiàn)快速啟動;同時還集成了多種完善的保護機制,包括欠壓保護、過壓保護、過溫保護、逐周期過流保護、輸出過壓保護、輸出過流保護,能有效的保護LED安全工作�；贑SMC0.25um 50VBCD工藝,對電路進行了仿真驗證,啟動時間約為460ms,恒流精度95%,交流輸入電壓在100 V-280 V變化時,功率因數(shù)PF均大于0.9,在220V輸入電壓情況下,PF0.96,輸出功率為30W時,整個LED驅(qū)動系統(tǒng)的轉換效率0.85,線性調(diào)整率為0.02mA/V,負載調(diào)整時間小于0.1s。
【關鍵詞】：LED驅(qū)動 單級PFC 原邊反饋 準諧振
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM923.34
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 研究背景和意義8-9
• 1.2 LED照明簡介9-10
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢10-12
• 1.4 研究內(nèi)容與論文架構12-14
• 2 單級PFC原邊反饋FLYBACK型LED驅(qū)動控制方案14-33
• 2.1 功率因數(shù)校正14-18
• 2.2 反激式開關電源概述和工作模式的選擇18-22
• 2.3 反饋方式的選擇22-26
• 2.4 原邊反饋恒流控制方式的選擇26-29
• 2.5 軟開關技術29-31
• 2.6 本文設計的芯片控制方式31-32
• 2.7 本章小結32-33
• 3 單級PFC準諧振LED驅(qū)動電源系統(tǒng)設計33-41
• 3.1.系統(tǒng)概述33-35
• 3.2 控制芯片整體框圖和工作原理35-38
• 3.3 功率單元主要元器件的選擇及參數(shù)設計38-40
• 3.4 本章小結40-41
• 4 芯片電路模塊設計與仿真41-76
• 4.1 欠壓鎖存電路41-42
• 4.2 輸入過壓保護42-44
• 4.3 帶隙基準電路44-49
• 4.4 過溫保護電路49-51
• 4.5 單級PFC校正電路51-54
• 4.6 內(nèi)置峰值電流補償電路54-58
• 4.7 副邊導通時間TDIS檢測電路58-60
• 4.8 輸出電流估算電路與誤差電壓產(chǎn)生電路60-67
• 4.9 振蕩器電路67-69
• 4.10 輸入逐周期過流保護69-71
• 4.11 邏輯控制電路71-73
• 4.12 柵極驅(qū)動電路73-75
• 4.13 本章小結75-76
• 5 芯片整體電路仿真驗證76-83
• 5.1 整體仿真電路76
• 5.2 整體仿真結果76-82
• 5.3 本章小結82-83
• 6 總結與展望83-85
• 6.1 總結83-84
• 6.2 展望84-85
• 致謝85-86
• 參考文獻86-90
• 附錄 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文90

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本文編號：1034995