LED路灯恒流驱动开关电源设计

家庭自动化控制系统

摘要

座椅调节器LED照明驱动设计了恒流输出、空载保护、隔离输出及EMC等功能。系应用于LED照明驱动的开关电源电路。采用PWM自动调节实现恒流输出，稳压管过压锁定实现空载保护，电磁隔离和光隔离实现隔离输出。经过多次的运行与检测，实践证明该电路恒流输出稳定，发热量低。本设计体积小，微调反馈电路可设置作为为LED驱动常用的350mA或700mA恒流输出。可广泛适用于生活照明，商用照明。

关键词：LED驱动电源；发热低；恒流；隔离；低成本

密封杯Driving switch power LED lighting design

LED lighting design drive the constant-current output, the output and protection, isolation no-load EMC etc. Function. Is applied to the switch power LED lighting driving circuit. Using PWM automatic adjustment output voltage, the constant-current over-voltage protection tube, electromagnetic no-load realize locking and isolation realize isolation output isolation. After many operation and test, the practice has proved that the constant-current circuits, low heat stable output. This design, small size, fine-tuning feedback circuit can be set as the common 350mA LED drive or 700mA constant-current output. Life can be widely used in commercial lighting, lighting.

Key words：Leds driving power；Fever is low；Constant flow；Isolation；Low cost

1概述 (1)

1.1选题的目的与意义 (1)

1.2研究现状 (1)

1.3系统性能指标 (1)

1.4系统组成及设计思路 (2)

1.5总体功能描述 (3)

2硬件电路的设计 (4)

2.1电路设计 (4)

2.2磁路设计 (8)

参考文献 (10)

致谢 (10)

附录 (10)

1概述

1.1选题的目的与意义：

全球能源紧张，提高电器的效率是行之有效的方法。照明用电占据全球21%的总用电量，如果能提高照明用的的效率，可以有效缓解能源紧张。如何提高照明系统的能源利用率，延长照明系统的寿命，并且是绿无污染的？取代白炽灯，荧光灯，节能灯的第四代照明灯具是什么？业界给出的答案就是LED灯照明。LED照明每W流明数可达到120lm。远高于白炽灯和日光灯，此外LED灯珠寿命可长达十万小时，并且绿无污染。LED照明具备的这些优点决定了其应用前景是非常广阔的。LED照明应用上的限制在于LED有固定的正向压降，电流也有上限（工作电流是影响LED寿命的主要因素）。大功率白光LED 上的正向压降一般为3-4V，不能直接使用市电驱动。因此一个和LED灯珠匹配的高效，环保，长寿命的电源是必须的，这正是这次选题的意义与目的所在。

1.2研究现状直升机模型制作

开关电源的技术已经非常成熟，由于LED驱动的降压技术大部分采用开关电源。因此即使是LED驱动电源真正进入研究的时间不算长，却无碍其技术的成熟。LED驱动要求的技术特点是：寿命长，体积小（特别商用照明和家用照明，最好可以内嵌到灯头）。金银卡纸

众所周知，绝大部分开关电源都需要一个输出滤波的电解电容，即使高品质的电解电容，工作在100摄氏度左右，寿命也只有1Wh左右。毫无疑问，电解电容正是LED灯整体寿命的瓶颈。而内嵌式驱动板上的电解电容，由于LED的发热以及驱动板本身的发热，长期在高温工作，更使电解电容寿命减短。目前已经有集成电路，无需输出电解电容，仅需几个外围就能直接驱动LED发光。这使得LED照明的长寿命的特点确实得到保障。

另外一点，限制LED灯寿命是工作时的温度，目前台湾某技术机构解决方法为，使LED灯珠像一个灯一样可拔插，使LED灯成为可维护产品。

除了技术上的创新外，还有组合上的创新，例如加入调光技术（模拟调光，数字调光，Triac调光）；用三LED组成光可调制系统；采用频率抖动技术减少EMI；加入功率因数校正电路等

1. 3系统性能指标：

1、主输出最大输出功率为14W，辅助输出为0.5W，总输出小于15W；

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2、输出电流为恒定350mA；

3、最大输出电压为40V；

4、满负荷下转换效率大于85%；

5、负载为350mA时最大纹波为5mV；

6、因为没有添加功率因数模块，因此PF值最低仅为0.45左右；

7、最少可以接一个1W的高亮度LED，最多可以驱动12个1W的高亮度LED（全

功率输出时TNY280应添加散热片）。

1.4系统组成及设计思路：

1设计思路：

考虑到家庭常用的是5×1W，或6×1W，商用照明常用的是1×1W到12×1W，本设计采用恒流输出，输出电压随负载大小自动调节的适用广泛的设计。

考虑到国内采用50HZ、220V的供电系统，而美国、欧洲、日本居民用电从110V-240V不等，再考虑到网压10%的波动，系统把输入放宽到从85V-265V。

本着设计一款符合社会要求的真正节能、节钱、长寿的LED驱动电源的思想。在能效转换和产品成本上作出折中的选择，转换效率要求在75%以上；元件选择尽可能采用了常见型号，满足要求的情况下，尽可能采用国产的元器件（例如采用常用的1N4007,1N4148，PI公司的TinySwitch-Ⅲ系列，电容采用国产的BHA，Jwco）。对于批量生产，能有效降低成本，使LED照明更容易走进人民生活。

2系统组成：

系统框图如图示

本系统采用了LED驱动电路中常用的单端反激式拓扑，该拓扑设计较为简单。输入采用了四个1N4007作为全波整流，而后经过π型滤波器整流，采用了PI公司的TinySwich-Ⅲ系列中功率容量最大的TNY280作为开关控制IC，采用EE19磁芯实现初次级隔离，采用双路输出实现运放的独立供电，采用运放和电压比较器作为反馈控制以实现高精度恒流控制。采用低导通压降的肖特基整流管ER303减少二极管发热，滤波电容采用ESR可接受的普通电解电容降低电容温升。

1. 5总体功能描述：

1、实现隔离输出

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