本文關(guān)鍵詞：單級(jí)PFC原邊反饋Flyback型LED驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)

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【摘要】：由于LED具有節(jié)能環(huán)保、效率高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),近幾年中國(guó)LED照明產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展,對(duì)LED驅(qū)動(dòng)芯片的需求也急劇增長(zhǎng)�；谶@個(gè)背景下,本論文設(shè)計(jì)了一款應(yīng)用于中小功率照明的LED驅(qū)動(dòng)芯片。設(shè)計(jì)的芯片應(yīng)用于反激式開(kāi)關(guān)電源架構(gòu),利用準(zhǔn)諧振的工作方式實(shí)現(xiàn)了電流臨界導(dǎo)通,并且功率管在漏源電壓為谷底時(shí)開(kāi)啟,減小了功率管的開(kāi)關(guān)損耗,提高了系統(tǒng)效率;通過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比調(diào)節(jié)功率管的開(kāi)啟時(shí)間,控制功率管導(dǎo)通時(shí)間與占空比的乘積為定值,實(shí)現(xiàn)單級(jí)功率因數(shù)校正,該P(yáng)FC電路無(wú)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(guò)輔助繞組檢測(cè)輸出端的電氣信息,無(wú)需光耦和精密的三端穩(wěn)壓器件(例如TL431),簡(jiǎn)化了芯片外圍電路,提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性;同時(shí)利用輔助繞組給芯片供電,減小了啟動(dòng)電阻上的功率損耗。通過(guò)采樣原邊峰值電流和副邊導(dǎo)通時(shí)間,估算輸出電流,來(lái)調(diào)整功率管導(dǎo)通時(shí)間,實(shí)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(jí)PFC電路、峰值電流采樣和補(bǔ)償電路、副邊導(dǎo)通時(shí)間檢測(cè)電路、誤差放大器電路,其中峰值電流補(bǔ)償電路是通過(guò)輔助繞組檢測(cè)輸入電壓,補(bǔ)償由于柵極驅(qū)動(dòng)延時(shí)造成的峰值電流采樣誤差;芯片開(kāi)啟時(shí),通過(guò)300μA電流對(duì)片外補(bǔ)償電容充電,快速提高誤差電壓,增加導(dǎo)通時(shí)間,實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng);同時(shí)還集成了多種完善的保護(hù)機(jī)制,包括欠壓保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、逐周期過(guò)流保護(hù)、輸出過(guò)壓保護(hù)、輸出過(guò)流保護(hù),能有效的保護(hù)LED安全工作�；贑SMC0.25um 50VBCD工藝,對(duì)電路進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,啟動(dòng)時(shí)間約為460ms,恒流精度95%,交流輸入電壓在100 V-280 V變化時(shí),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(shí),整個(gè)LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率0.85,線性調(diào)整率為0.02mA/V,負(fù)載調(diào)整時(shí)間小于0.1s。
【關(guān)鍵詞】：LED驅(qū)動(dòng) 單級(jí)PFC 原邊反饋 準(zhǔn)諧振
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：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(jiǎn)介9-10
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)10-12
• 1.4 研究?jī)?nèi)容與論文架構(gòu)12-14
• 2 單級(jí)PFC原邊反饋FLYBACK型LED驅(qū)動(dòng)控制方案14-33
• 2.1 功率因數(shù)校正14-18
• 2.2 反激式開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)技術(shù)29-31
• 2.6 本文設(shè)計(jì)的芯片控制方式31-32
• 2.7 本章小結(jié)32-33
• 3 單級(jí)PFC準(zhǔn)諧振LED驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)38-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 4 芯片電路模塊設(shè)計(jì)與仿真41-76
• 4.1 欠壓鎖存電路41-42
• 4.2 輸入過(guò)壓保護(hù)42-44
• 4.3 帶隙基準(zhǔn)電路44-49
• 4.4 過(guò)溫保護(hù)電路49-51
• 4.5 單級(jí)PFC校正電路51-54
• 4.6 內(nèi)置峰值電流補(bǔ)償電路54-58
• 4.7 副邊導(dǎo)通時(shí)間TDIS檢測(cè)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(guò)流保護(hù)69-71
• 4.11 邏輯控制電路71-73
• 4.12 柵極驅(qū)動(dòng)電路73-75
• 4.13 本章小結(jié)75-76
• 5 芯片整體電路仿真驗(yàn)證76-83
• 5.1 整體仿真電路76
• 5.2 整體仿真結(jié)果76-82
• 5.3 本章小結(jié)82-83
• 6 總結(jié)與展望83-85
• 6.1 總結(jié)83-84
• 6.2 展望84-85
• 致謝85-86
• 參考文獻(xiàn)86-90
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文90

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本文編號(hào)：1034995