大功率LED驅動電源設計中MOS管應用
來源:立深鑫電子????????發布時間:08-21????????點擊:
摘要 : LED中含有N型半導體和P型半導體。N型半導體帶有額外電子,P型半導體富有“空穴”,多余電子可以通過空穴實現轉移,從一個空穴轉移到另一個空穴,從而產生電流,當有正向電流通過晶片時,電子就會與P區中的空穴進行結合,然后就會發射光子,這就是半導體發光二極管為什么會發光的原因。
LED的發光原理
LED中含有N型半導體和P型半導體。N型半導體帶有額外電子,P型半導體富有“空穴”,多余電子可以通過空穴實現轉移,從一個空穴轉移到另一個空穴,從而產生電流,當有正向電流通過晶片時,電子就會與P區中的空穴進行結合,然后就會發射光子,這就是半導體發光二極管為什么會發光的原因。
LED的優點
1、半導體發光二極管(Light Emitting Diode,LED),使用壽命長,可達到十萬小時,耗電量小,較普通白熾燈更為穩定。較長的壽命賦予了發光二極管較好的穩定性,使發光二極管被廣泛應用到工業生產中作為指示燈。
2、LED作為冷光源,和身為暖光源的傳統白熾燈相比,它所產生的熱量比傳統白熾燈低,進而有更多的電能轉化為了光能,發光效率更高。傳統白熾燈所轉換的光能僅為其所受到的高溫熱輻射的10%左右。
雖然LED有諸多優點,但是卻受到了LED驅動電源的制約,進而減小了LED成本優勢。因此,現在需要設計的大功率LED驅動電源要更關注其功率因數、效率及安全性。
大功率LED驅動電源的設計要素
1、功率因數符合國標GB/T17625.1-2003
2、驅動電源要使LED所通過的電流在任何情況下保持穩定,根據建議,LED的電流波動最好保持在平均電流的20%之內
3、驅動電源轉換效率提高,達到節能目的,減少電源耗損,提高電源壽命及穩定性。
4、壽命要與LED的相匹配
5、為了安全性,一般采用隔離式電源拓撲結構。
2014年,Ma Yibo設計了一款功率為320W的LED路燈驅動電源,采用APFC+半橋LLC的兩極電路拓撲結構模式。他設計的APFC電路基于Boost-APFC的改進型FOT模式,采用智能驅動芯片TEA1795T(外驅動)同步整流技術進一步提高電源的效率,有效降低了損耗。
320W LED恒流驅動電源硬件樣機參數
輸入電壓AC 100V-260V輸出電壓DC 40V/8A功率因數大于等于0.98轉換效率大于92%輸出恒定電流精度為±1%
APFC主電路參數
輸入電壓AC 100-260V輸出電壓400V輸出功率320W功率因數(PF)大于等于0.98輸出波紋電壓變化率小于等于20%
APFC中MOS管的選擇參數
圖4.推薦的VBsemi微碧MOS管型號】
半橋LLC主電路的選擇參數
輸入電壓360-430V額定輸入電壓400V輸出電流8A輸出電壓40V輸出功率320W品質因數Qzvs=0.399