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    技術達人:僅需五步!LED照明電源單級PFC高頻變壓器設計

    發布時間:2014-01-16 責任編輯:mikeliu

    【導讀】一般來說,LED照明電源多數采用PFC設計,因為PFC不但節省空間,而且節約成本,這么好用的東西當然要和大家分享一下,下面教你五步搞定PFC高頻變壓器設計!希望對大家有所幫助!

    LED照明電源要求:民用照明PF值必需大于0.7,商業照明必需大于0.9.而10~70W的LED驅動電源,一般采用單級PFC來設計。

    實例講解:60WLED照明電源

    輸入條件:

    電壓范圍:176~265Vac50/60Hz

    PF:0.95

    THD:25%

    效率ef:0.87

    輸出條件:

    輸出電壓:48V

    輸出電流:1.28A

    第一步:選擇ic和磁芯:

    Ic用士蘭的SA7527,輸出帶準諧振,效率做到0.87應該沒有問題。

    按功率來選擇磁芯,根據以下公式:

    Po=100*Fs*Ve

    Po:輸出功率;100:常數;Fs:開關頻率;Ve:磁芯體積。

    在這里,Po=Vo*Io=48*1.28=61.44;工作頻率選擇:50000Hz;則:

    Ve=Po/(100*50000)=61.4/(100*50000)=12280mmm

    PQ3230的Ve值為:11970.00mmm,這里由于是調頻方式工作。完全可以滿足需求??梢源牍饺タ纯磳嶋H需要的工作頻率為:51295Hz.

    第二步:計算初級電感量。

    最小直流輸入電壓:VDmin=176*1.414=249V.

    最大直流輸入電壓:VDmax=265*1.414=375V.

    最大輸入功率:Pinmax=Po/ef=61.4/0.9=68.3W(設計變壓器時稍微取得比總效率高一點)。

    最大占空比的選擇:寬電壓一般選擇小于0.5,窄電壓一般選擇在0.3左右??紤]到MOS管的耐壓,一般不要選擇大于0.5,220V供電時選擇0.3比較合適。在這里選擇:Dmax=0.327.

    最大輸入電流:Iinmax=Pin/Vinmin=68.3/176=0.39A

    最大輸入峰值電流:Iinmaxp=Iin*1.414=0.39*1.414=0.55A

    MOS管最大峰值電流:Imosmax=2*Iinmaxp/Dmax=2*0.55/0.327=3.36A

    初級電感量:Lp=Dmax^2*Vin_min/(2*Iin_max*fs_min)*10^3=0.327*0.327*176/(2*0.39*50000)*1000=482.55uH

    取500uH。
    [page]

    第三步:計算初級匝數NP

    查磁芯資料,PQ3230的AL值為:5140nH/N^2,在設計反激變壓器時,要留一定的氣息。選擇0.6倍的AL值比較合適。在這里AL我們?。?

    AL=2600nH/N^2

    則:NP=(500/0.26)^0.5=44

    第四步:次級匝數NS

    VOR=VDmin*Dmax=249*0.327=81.4

    匝比n=VOR/Vo=81.4/48=1.696

    NS=NP/n=44/1.686=26

    第五步:計算輔助繞組NA

    查看IC的datasheet,知道VCC為11.5~30V.在這選16V.

    NA=NS/(Vo*VCC)=26/(48/16)=8.67取9.

    繞法:

    LED照明電源單級PFC高頻變壓器設計

    總結

    實驗結果為:

    整機效率0.88,PF值:176V時0.989;220V時0.984;265V時0.975.變壓器溫升25K。

    在變壓器設計過程中。簡化了一些東西。如二極管的壓降。

    對比一下,與一般反激式的變壓器有點一致。只是由于整流橋后沒有接大容量的電解電容。實際的直流最低電壓沒有1.414倍。

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