該工程報告描述了用于90-265 VAC LED路燈和其他大功率照明應用的電源的43(標稱)V,150 W參考設計。電源設計具有恒定電流輸出,以便以43 V電壓直接驅動150 W LED面板。
該設計基于用于PFC前端的PFS7326H和用于LLC輸出級的LCS702HG。
組裝的電路板照片,頂視圖。
路燈電源應用電路–輸入濾波器,PFC功率級,偏置電源和LLC級。
電路說明
輸入濾波器/升壓轉換器/偏置電源–原理圖顯示了輸入EMI濾波器,PFC級和初級偏置電源/啟動電路。功率因數校正器利用PFS7326H。初級和次級偏置電源來自PFC電感器(L2)上的繞組。
EMI濾波/浪涌限制–電容器C1和C2用于控制差模噪聲。電阻R1用于阻尼,改善功率因數并降低EMI。斷開交流電源后,電阻R2-4使C1和C2放電。電感器L1控制共模EMI。U1,U3和BR1的散熱器連接到主回路,以消除散熱器作為輻射/電容耦合噪聲的來源。熱敏電阻RT1提供浪涌限制。電容器C33過濾共模EMI。電感器L4過濾差模EMI。
PFC主級–組件R17-19和R23提供輸出電壓反饋。電容器C15向U1 FB引腳提供快速的dv / dt反饋,以實現PFC電路的快速下沖和過沖響應。頻率補償由C19,C20和R21,R22和R24提供。電阻R10-12(由C10濾波)向U1提供輸入電壓信息。電阻器R13(由C11過濾)將U1編程為“效率”模式。
主偏置電源/啟動–組件R5-7,R8-R9,Q1和VR3為U1提供啟動偏置。一旦U1啟動,組件D1,D3和C3-5就會通過繞組PFC扼流圈L2產生一次基準偏置電源。這用于為電源的PFC和LLC階段供電。一旦建立了初級偏置電源電壓,它便用于通過二極管D6關斷MOSFET Q1,從而降低了功耗。如果電源無法啟動,電阻器R8和R9可保護Q1免受過多的功率消耗。
LLC轉換器–原理圖描繪了使用LCS702HG實現的具有恒定電流輸出的?43 V,150 W LLC DC-DC轉換器。
初級–集成電路U3包含LLC諧振半橋(HB)轉換器所需的控制電路,驅動器和輸出MOSFET。U3的HB輸出通過一個阻塞/諧振電容器(C30)驅動輸出變壓器T1。該電容器的額定工作紋波電流可以承受故障條件下出現的高電壓。
輸出整流–變壓器T1的輸出經過D11和C34-35整流和濾波。這些電容器具有聚酯電介質,選擇用于輸出紋波電流額定值。輸出整流器D11是為實現高效率而選擇的150 V肖特基整流器。互感器的兩個半繞組交織在一起(請參閱第8節中的變壓器結構詳細信息)可減少兩個半個繞組之間的漏感,降低最壞情況下的峰值反向電壓,并允許使用150V的肖特基二極管,從而具有更高的效率。L3和C36提供了額外的輸出濾波。電容器C36還可以抑制LLC“虛擬”輸出系列RL和輸出電容器C34-35引起的LLC輸出阻抗峰值在?30 kHz處。
輸出電流和電壓控制–輸出電流通過電阻R52和R53感測。這些電阻由二極管D13鉗位,以避免在輸出短路期間損壞電流控制電路。組件R45和U2為電流檢測放大器U5提供參考電壓。參考電壓經R46-47和R50分壓,并由C39濾波。來自電流檢測電阻的電壓經R51和C41濾波,并施加到U5的同相輸入。運算放大器U5通過D12和R25驅動光耦合器U4。
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