基于LLC谐振的LED驱动电源设计
来源： 作者： 发布时间：2015-04-26 10:00:01 浏览量：
式中：Mmax为电路所需最大增益；Mfr为谐振点增益；Uo_max，Uo_fr分别为最大输出电压和谐振点输出电压。
可见，为电路最大增益的1．5倍。
一体电感器
由图3峰值增益曲线可知k，Q取值小可以获得较大的增益范围，但这样会增加电路损耗，实际取值应是满足增益条件后尽可能小的值。此处k=4，Q=0．3。k确定后，变压器实际匝比为：
式中：Np_min为变压器初级最少匝数；Bm为磁芯最大不饱和磁感应强度。
根据Ap法选择PC40EER3542作为磁芯，采用分槽结构的变压器可以形成较大漏感作为谐振电感，但是邻近效应变得严重造成铜损偏大，因而初级匝数应在保证磁芯不饱和情况下取得尽可能小，由Np_min=(Uin／2)／(2fsw_minAeBm)计算得到。变压器绕线确定后，初级电感量通过气隙长度来调整。
差模电感器
4 实验
根据上述分析和设计结果，制作了实验样机。主要元件参数为：PFC电感采用PC40 EI30磁芯，75匝电感量为280μH；PC40EER3540磁芯用于半桥变压器，初级45匝，次级5匝；Lp=645 μH；Lr=145μH；谐振电容Cr=15 nF。图4示出实验波形和效率曲线。
图4a为满载输出时PFC部分主功率管漏源极电压uds_m和采样电阻上电流iR波形。在MOS管从关断到开通时，iR已经降为零，uds_m也下降到了一个较低的值，从工字电感器而减少了导通过程的开关损耗。图4b为谐振点工作时，谐振半桥中下管的漏源极电压uds_h波形和初级电流ip波形。下边开关管在导通之前，ip流过下管的体二极管，uds_h被箝位到零，因而减少了开关振荡，降低开关损耗。图4c为输入交流电压uin、电流iin波形，电流、由图可见功率因数校正效果较好，EMI较小。图4d为150W和180W的效率η曲线，整机的平均效率超过90％电感加工厂，最高效率可达94％。
5 结论
采用BCM Boost+LLC谐振半桥的两级拓扑结构，大大降低了前后级开关管的开关损耗，提高了整机的效率。实验结果表明，这种结构适用于LED这种较为稳定的负载，在整个功率范围具有较好的效率表现，平均效率超过90％。在相同功率水平上，相比其他采用三级结构的驱动电源具有更好的效率表现，是未来大功率LED照明驱动电源结构较好选择。
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