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基于TinySwitch-Ⅲ的LED驱动电源的设计

/?? 2014年07月25日 ?? 收藏0

3 TinySwitch-Ⅲ外围电路设计

为了更加透彻地分析此设计的结构与原理,把电路工作原理图分为以下五个部分加以分析:输入整流滤波电路、箝位保护电路、高频变压器、输出整流滤波电路和反馈电路。

3.1 输入整流滤波电路设计

输入整流滤波电路包括整流部分、交流滤波和直流滤波电路。为了抑制电网中的浪涌电流,输入端口串联了1 A保险管F保护电路和负温度系数热敏电阻RT1(NTC)。交流滤波采用π型滤波电路,电容C1、C2和共模扼流圈L1。共同作用滤除杂波去除电网中的干扰,共模扼流圈(电感)是由两股等同并且按同方向绕制在一个磁芯上的线圈组成。当负载电流流过共模扼流圈时,串联在火线上的线圈所产生的磁力线和串联在零线上线圈所产生的磁力线方向相反,它们在磁芯中相互抵消。因此即使在大负载电流的情况下,磁芯也不会饱和。而对于共模干扰电流,两个线圈产生的磁场是同方向的,会呈现较大电感,从而起到衰减共模干扰信号的作用。

3.2 RCD箝位保护电路设计

反激式变换器由于变压器漏感的存在及其它分布参数的影响,在开关管关断瞬间会产生很大的尖峰电压,这个尖峰电压严重威胁着开关管的正常工作,必须采取措施对其进行抑制。本设计采用结构简单、成本低廉的RCD箝位电路。根据

选取箝位电容。

3.3 高频变压器设计

由于变压器在电路中兼有储能、限流和隔离作用,还要流过直流成分,因而是整个设计中的难点和关键。为了合理选择变压器的磁芯,确定初级、次级线圈的线径、匝数及气隙等参数,必须对磁场强度、传输功率、传输效率、初级和次级峰值电流等多项参数进行分析计算。计算方法多种多样,但计算结果相差不大。本设计采用了PIXls Designer 8软件,计算相当简单,仅需输入相关设计参数,软件就会输出所需的变压器设计参数:初级线圈电感量Lp=2917 μH;初级匝数:Np=90.7(实际设计中取91);初级绕组电流密度:4A/mm2;次级主绕组圈数NSM=14;磁芯选择:EE22,相关参数:骨架绕组宽度Bw=8.45 mm,磁芯截面积AE=42 mm2,带气隙磁芯等效电感量ALG=312 nH/T2,最大磁通密度BM=274 mT,磁芯损耗中的交流磁通密度BAC=80 mT;气隙长度LG=0.147 mm;初级漏感L_LKG=87.5 μH;次级走线电感LSEC=20 nH。

软件给出的参数都是经过一定优化得到的,故实际设计中优先选用这些推荐参数,实践证明这样做是合理且高效的。

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LED驱动电源? 恒流驱动器? 开关电源? MOSFET?

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