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[導(dǎo)讀] 昨天我們?yōu)榇蠹曳窒砹艘环NPFC開關(guān)電源的原理和硬件部分的設(shè)計思路,這種基于LED路燈的PFC開關(guān)電源非常適用于公共場所的路燈照明應(yīng)用,且具有可靠性高、能耗低等優(yōu)勢。在今

 昨天我們?yōu)榇蠹曳窒砹艘环NPFC開關(guān)電源的原理和硬件部分的設(shè)計思路,這種基于LED路燈的PFC開關(guān)電源非常適用于公共場所的路燈照明應(yīng)用,且具有可靠性高、能耗低等優(yōu)勢。在今天的文章中,我們將會繼續(xù)就這一PFC開關(guān)電源的電路設(shè)計展開分享,下面就讓我們一起來看看吧。

恒流恒壓電路設(shè)計

在這一基于LED路燈的PFC開關(guān)電源電路設(shè)計過程中,為了達到恒流恒壓的設(shè)計效果,在本方案中我們選擇使用恒流恒壓控制器件TSM101,來調(diào)節(jié)整體電路系統(tǒng)中的輸出電壓和電流,使之能夠穩(wěn)定恒流驅(qū)動。這種橫流恒壓電路的設(shè)計如下圖圖1所示。通過TSM101的控制作用,保證了電源恒流和恒壓工作。

從圖1中我們可以看到,在該系統(tǒng)中,Uout+和Uout-作為這一PFC開關(guān)電源模塊的輸出電壓,首先要使用隔離變壓器經(jīng)過雙二極管和電解電容器進行濾波,之后再經(jīng)過電感L4和電容濾波后輸出,此時Uout+和Uout-才能夠直接加在LED路燈上。可調(diào)電阻器RV1和RV2在該電路中的主要作用是分別調(diào)節(jié)輸出電壓和電流的大小。R10和R11為22mΩ的電阻,分別對電源輸出的電壓和電流采樣。TMS101的輸出TOUT通過光電耦合器、可控硅和三極管等電路送到L6561的引腳5,通過反饋電路實現(xiàn)恒流控制。器件引腳8接輔助電源,引腳4接變壓器T1副邊地。

 

 

圖1 恒流恒壓電路

比較器電路設(shè)計

在該種基于LED路燈所設(shè)計的PFC開關(guān)電源中,其主系統(tǒng)的比較器電路設(shè)是非常重要的,在本方案中,我們選擇采用比較器LM258,其設(shè)計的比較器電路如下圖圖2所示??梢钥吹?,在圖2所展示的這一電路系統(tǒng)中,輸出端的采樣電阻兩端的電壓信號VR+和VR-送到比較器LM258,通過與預(yù)設(shè)電壓進行比較,產(chǎn)生電壓反饋信號DOUT。VF為變壓器T1副邊繞組產(chǎn)生的輔助電源。

 

 

圖2 PFC開關(guān)電源比較器電路設(shè)計

PFC電路設(shè)計

在本方案中,PFC電路是最重要的設(shè)計部分,為了保障我們所設(shè)計的這一開關(guān)電源模塊能夠維系LED路燈的恒流驅(qū)動照明,我們選擇采用最常見的有源功率因數(shù)校正的控制器件L6561看來完成PFC電路部分的設(shè)計工作。完成后的PFC電路如下圖圖3所示。

可以看到,在圖3所展示的這一PFC電路系統(tǒng)中,PFC控制器件L6561的引腳8為電源輸入端,由變壓器T1的副邊繞組提供。引腳7為驅(qū)動信號輸出引腳,直接驅(qū)動MOS管VQ1;引腳6為參考地,該引腳和主回路的地連在一起。L6561的引腳5為過零檢測引腳,在實際應(yīng)用時主要用于確定何時導(dǎo)通MOS管。變壓器T1的引腳1和引腳2組成的繞組,通過電阻將電感電流過零信號傳輸至該器件的引腳5,同時比較器LM258產(chǎn)生的信號DOUT通過光耦、三極管、可控硅等傳輸至器件的引腳5,以檢測輸出電流。

 

 

圖3 PFC電路

上圖中,PFC控制器件L6561的引腳4為MOS管電流采用引腳,器件將該引腳檢測到的信號與器件內(nèi)部產(chǎn)生的電感電流信號相比較,以此來確定何時關(guān)斷MOS管。其引腳3為器件內(nèi)部乘法器的一個輸入端,該引腳與整流橋電路輸出電壓相連,確定輸入電壓的波形與相位,用以生成器件內(nèi)部的電感電流參考信號。在圖1恒流恒壓電路中所輸出的Ubout,經(jīng)3只電阻分壓后傳送到引腳3。引腳2為內(nèi)部乘法器的另一個輸入端,同時為電壓誤差放大器的輸出端,引腳1為系統(tǒng)反饋電壓的輸入端。恒流恒壓器件的輸出TOUT通過光耦將電壓反饋傳送到器件的引腳1,形成輸出電壓的負(fù)反饋回路。電阻R28和電容C18連接于器件的引腳1和引腳2之間,用于形成電壓環(huán)的補償網(wǎng)絡(luò)。

以上就是本文所分享的基于LED路燈的PFC開關(guān)電源電路設(shè)計方案,通過上文的介紹我們可以看到,在這一方案中,其內(nèi)部電路的設(shè)計中主要采用電壓環(huán)反饋,且限壓恒流,因此本方案具有效率高、恒流準(zhǔn)、范圍寬等優(yōu)勢。

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