1、一種高轉(zhuǎn)換效率高功率因素的大功率LED電源研究摘要 大功率LED照明驅(qū)動電源對LED燈具整體的效能、壽命、維護(hù)本錢有直接的影響，高轉(zhuǎn)換效率、高功率因素、簡化線路、高可靠性、減少電磁污染是對高性能LED驅(qū)動電源的主要挑戰(zhàn)。本文討論了一種基于PLC810PGPFC控制芯片PFC+LLC構(gòu)造的驅(qū)動電源設(shè)計(jì)，滿載工作情況下電源輸入輸出轉(zhuǎn)換效率可到達(dá)92%，電源功率因數(shù)可到達(dá)98%，具有集成度高、元件少、可靠性高的特點(diǎn)，能推廣用于80W150W的LED照明燈具的驅(qū)動電源。關(guān)鍵詞 LED照明；驅(qū)動電源；LLC；PFC；PLC810PG中圖分類號TN312 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-67082022

2、38-0011-020 引言LED照明與其他照明相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：1發(fā)光效率高，耗能少，而且光的單色性好、光譜窄；2使用壽命長，LED的使用壽命可以長達(dá)近十萬小時；3平安環(huán)保；4啟動時間短；5體積小。大量的LED路燈需要配套相應(yīng)的驅(qū)動電源，因此研制高效率高功率因數(shù)的LED驅(qū)動電源也具有龐大的需求和廣闊的市場前景。1 主電路拓?fù)錁?gòu)造選擇當(dāng)采用開關(guān)電源拓?fù)錁?gòu)造照明設(shè)備的電流諧波限量要求和“能源之星等標(biāo)準(zhǔn)對功率因數(shù)PF不能低于0.9的要求。為達(dá)此目的，LED路燈電源必須采用功率因數(shù)校正PFC，同時還要求采用支持相應(yīng)功率的電源拓?fù)錁?gòu)造。目前AC/DC恒流源驅(qū)動IC正從反激式拓?fù)錁?gòu)造轉(zhuǎn)向高效率諧振半橋L

3、LC+PFC拓?fù)錁?gòu)造，以充分發(fā)揮零電壓開關(guān)拓?fù)錁?gòu)造ZVS的優(yōu)勢，和滿足LED燈具對PFC功率因素較正日益進(jìn)步的要求，并要求能進(jìn)步效率90%。寬電壓輸入、短路和過功率保護(hù)、開路保護(hù)、較低的總諧波失真THD是根本的要求。傳統(tǒng)功率因數(shù)校正電路技術(shù)復(fù)雜、設(shè)計(jì)步驟繁瑣、所需元器件多、體積大而且本錢高。因此，設(shè)計(jì)時往往要在性能和本錢之間進(jìn)展折衷。BOOST采用主動式有源功率因數(shù)校正APFC電路，工作在連續(xù)形式，諧波電流和開關(guān)管電壓電流應(yīng)力小。DC/DC采用半橋LLC串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器，元器件數(shù)量有限，諧振儲能tank元件可以集成到單個變壓器中，因此只需要1個磁性元件。在所有正常負(fù)載條件下，初級開關(guān)都可以工作在

4、零電壓開關(guān)ZVS條件，而次級二極管可以采用零電流開關(guān)ZCS工作，沒有反向恢復(fù)損耗。特別適用于中、高輸出電壓轉(zhuǎn)換器的高性價(jià)比、高能效和性能優(yōu)異的解決方案。因此，主電路采用FPC采用方式+LLC二級拓?fù)錁?gòu)造。由于PLC810PG同時集成了CCM方式PFC和LLC控制器，特別適宜本系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的需求。2 基于PLC810PG的大功率LED電源電路設(shè)計(jì)基于PLC810PG的大功率LED電源電路圖如圖1所示。LED驅(qū)動電源分為輸入電路、PFC升壓變換器和LLC諧振轉(zhuǎn)換器等幾個主要部分。輸入電路部分主要由輸入濾波器、橋式整流器BR1等組成，C1C6和L1、L2及R1R3組成EMI濾波器。C1和C5連接在相線L和中線N之間，用于保護(hù)地E，同時用于控制高頻30MHz噪聲。C3和C4提供差模EMI濾波。共模電感器L1、L2控制低頻和中頻 95%，LLC級效率LLC95%，系統(tǒng)總效率total92%AC200-265VAC。由于LED路燈電源帶有功率因數(shù)校正，在140VAC220VAC范圍內(nèi)，PF0.98，LED路燈電源傳導(dǎo)EMI符合CISPR22B/EN55022B標(biāo)準(zhǔn)要求，平安性滿足IEC950/UL1950 II類要求。參考文獻(xiàn)1馮瑋.白光LED