基于LLC諧振的LED驅動電源設計
加入技術交流群
由圖3峰值增益曲線可知k，Q取值小可以獲得較大的增益范圍，但這樣會增加電路損耗，實際取值應是滿足增益條件后盡可能小的值。此處k=4，Q=0．3。k確定后，變壓器實際匝比為：
式中：Np_min為變壓器初級最少匝數；Bm為磁芯最大不飽和磁感應強度。
根據Ap法選擇PC40EER3542作為磁芯，采用分槽結構的變壓器可以形成較大漏感作為諧振電感，但是鄰近效應變得嚴重造成銅損偏大，因而初級匝數應在保證磁芯不飽和情況下取得盡可能小，由Np_min=(Uin／2)／(2fsw_minAeBm)計算得到。變壓器繞線確定后，初級電感量通過氣隙長度來調整。
4 實驗
根據上述分析和設計結果，制作了實驗樣機。主要元件參數為：PFC電感采用PC40 EI30磁芯，75匝電感量為280μH；PC40EER3540磁芯用于半橋變壓器，初級45匝，次級5匝；Lp=645 μH；Lr=145μH；諧振電容Cr=15 nF。圖4示出實驗波形和效率曲線。本文引用地址：http://www.104case.com/article/168129.htm
圖4a為滿載輸出時PFC部分主功率管漏源極電壓uds_m和采樣電阻上電流iR波形。在MOS管從關斷到開通時，iR已經降為零，uds_m也下降到了一個較低的值，從而減少了導通過程的開關損耗。圖4b為諧振點工作時，諧振半橋中下管的漏源極電壓uds_h波形和初級電流ip波形。下邊開關管在導通之前，ip流過下管的體二極管，uds_h被箝位到零，因而減少了開關振蕩，降低開關損耗。圖4c為輸入交流電壓uin、電流iin波形，電流、由圖可見功率因數校正效果較好，EMI較小。圖4d為150W和180W的效率η曲線，整機的平均效率超過90％，最高效率可達94％。
5 結論
采用BCM Boost+LLC諧振半橋的兩級拓撲結構，大大降低了前后級開關管的開關損耗，提高了整機的效率。實驗結果表明，這種結構適用于LED這種較為穩定的負載，在整個功率范圍具有較好的效率表現，平均效率超過90％。在相同功率水平上，相比其他采用三級結構的驅動電源具有更好的效率表現，是未來大功率LED照明驅動電源結構較好選擇。
評論