在最近幾年中，國內市場對大功率恒流LED驅動電源的需求量開始逐漸上升，與此同時，用戶也同樣對LED電源的調光設計提出了更多要求，需要工程師在進行新產品設計時綜合權衡用戶需要與設計要求。在今明兩天的方案分享中，小編將會為大家分享一種大功率恒流LED驅動電源的設計方案，今天我們將會就這一方案的設計原理展開詳細介紹。

 

      針對實際的應用需求和目前市場的用戶反饋結果，在本方案中，我們所設計的這一大功率的恒流LED驅動電路規格為輸入電壓90—260V，輸出電壓、電流為50V/1.5 A，其額定負載為75W，并且該LED電源支持可調光設計，能夠用于驅動多個1W/0.35的大功率白光LED。交流市電經EMI濾波、整流濾波后進入高頻變壓器，輸出端的電壓電流信號反饋給DC/DC和PFC控制器，控制器根據前端輸入交流信號及后端電壓電流信號控制開關管導通關斷，從而控制整個電路的能量傳遞。

 

     在這一LED電源新產品的方案設計中，為了達成恒流驅動的設計要求，在驅動電路控制芯片的選擇方面我們采用的是NCL30001。該種集成芯片能夠將PFC和AC/DC控制集成在一起，具有軟跳過技術，能在輕載時減少噪音，并且具有過壓、過流和過溫保護功能，可以為本方案的電路設計提供多重保障。

 

     下面我們來看一下本方案中，我們所設計的這種單級PFC反激式LED電源的電路工作原理，這一大功率LED驅動電源的電路結構設計如下圖圖2所示。在這一電路系統中，當該開關電源接入電流開始運行時，交流電通過VD1給電容C5充電。當C5的電壓達到門限電壓后，芯片開始工作。VD2、C6、R7構成初級箝位保護電路吸收漏感尖峰電壓，使漏極電壓限制在安全范圍內以保護開關管V1。NCL30001芯片開始工作后，其DRV管腳輸出PWM信號驅動V1導通。V1導通后經整流橋的電壓經過變壓器T1，能量儲存在Tl的初級繞組中，此時C9為負載供電。當V1關斷時，Tl中存儲的能量傳遞到次級繞組，為負載供電同時也為C9充電。C2的大小確定了芯片的工作頻率，R10起到感測初級電流的作用。該芯片工作在連續導通模式（CCM），設置R5進行斜率補償。

 

     在本方案的設計中，出于對成本的考慮.我們所設計的單級PFC電路只使用一個開關管和一套控制電路，且需實現輸出電壓的快速調節和輸入電流的整形，PFC級與DC/DC級之間的能量不平衡由儲能電容來平衡。通常來說，工程師們都會希望能夠將單級PFC設計在電流不連續模式（DCM）下，以獲得較高的功率因數。但是，為了能夠有效提高整個電源的轉換效率，我們還是希望DC/DC級能工作在CCM模式下。兩種不同的模式導致一旦負載變小，輸入功率不變而輸出功率減小，電路來不及調整導致儲能元件電壓瞬間很高。單級PFC中PFC級與DC/DC級采用相同的電流工作模式能解決儲能電容電壓應力過高的問題，且處于對電源損耗和開關管成本的考慮，因此我們將電流工作模式設定在CCM。