高效單級變換式LED驅動電源設計方案(二)

允許MOS關斷電壓、二極管反向電壓、匝數比N三者之間存在直接關聯，圖7是一個設計案例中得到的三者關聯仿真圖(設計交流輸入最大265 V,直流輸出50 V)。如圖7所示：按照器件的最佳性價比，推薦器件的選擇區域和變壓器的匝數比為圖中陰影部分是比較理想的。

圖5 功率因數仿真曲線圖

圖6 諧波失真度仿真曲線圖

圖7 功率器件參數選擇圖

2 單級AC/DC主要參數設計

在單級AC/DC 的設計中，儲能電感、變壓器規格、氣隙長度等參數的選擇直接影響驅動電源的性能參數，本文通過理論計算和經驗判斷相結合，得出合適的參數。

(1)儲能電感值LP確定。

最低頻率取50 kHz,最大導通時間取10μs.

(2)變壓器參數規格。

DC/DC單級反激式變壓器的功率容量乘積表達式：

或表示為：

式中，P 為輸入功率，單位W;f 為工作頻率，單位Hz;△B 為工作磁通密度，單位GS;Km為窗口填充系數;δ為電流密度，單位A/cm2;△T 為開關管導通時間，單位s。

理論計算得出來的AP值還要增加相應余量才能作為正確的取值，此時經驗判斷在應用中比較重要，由于磁材廠家在這方面有非常好的經驗數據，因此，選取變壓器只要在設計時確定電路參數如頻率、功率等，就可以方便快速地從變壓器廠家的規格推薦表中選取所需的型號。

本設計：輸出功率75 W,最低頻率65 kHz,根據TDK規格書，選取PQ3230。

(3)氣隙的確定。

根據如下儲能公式確定氣隙長度Lg.

式中，Ae為170 mm2,Bm取1 950 GS,則計算出Lg為0.35 mm,但在實際設計時會有10%的誤差，可以實際修正。