2系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計(jì)
2.1電路拓?fù)涞倪x擇
研究開發(fā)和生產(chǎn)的開關(guān)電源從20世紀(jì)70年代和崛起中的AC / DC DC / DC兩大類開關(guān)電源在過去幾十年的發(fā)展,幾十種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),用于各種開關(guān)電源供電系統(tǒng)。每種拓?fù)涠加懈髯缘膬?yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),并且拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇范圍將直接影響到開關(guān)電源的設(shè)計(jì)是好還是壞[7]。
設(shè)計(jì)的LED電源驅(qū)動(dòng)程序之前,首先要選擇合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),為了選擇合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),我們應(yīng)該熟悉的各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。依賴于它的電路設(shè)計(jì)選擇---選擇組件,環(huán)路補(bǔ)償,其核心部件的設(shè)計(jì)等。如果你改變電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),這些將改變它。因此,正式的設(shè)計(jì)之前,花一些時(shí)間來仔細(xì)檢查開關(guān)電源的設(shè)計(jì)要求和技術(shù)規(guī)范,以確保選擇適當(dāng)?shù)碾娐吠負(fù)浣Y(jié)構(gòu),會(huì)有事半功倍的效果。
許多開關(guān)電源的書籍大多只介紹了幾十電路拓?fù)洌挥幸粋€(gè)大致的介紹每種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的作品。但一些優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)各類型電路拓?fù)鋾?/span>當(dāng)然,沒有介紹如何從電路選擇合適的電路拿出指導(dǎo)。但事實(shí)上,最新的評(píng)論文章已經(jīng)指出,只有諧振變換器電路拓?fù)鋽?shù)量多達(dá)上百種。因?yàn)槭聦?shí)上,幾乎任何一種電路為一個(gè)給定的應(yīng)用是可行的[8]。
這個(gè)項(xiàng)目是一個(gè)小功率LED的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,功率drivers.Because,體積小,低功耗的LED電源驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì),是使用最廣泛的反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 iWatt公司的1706系列,我們選擇,所以我們選擇的反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),在這里我們就不做太多的選擇的原因。本主題重點(diǎn)介紹變壓器的設(shè)計(jì),反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)工程,我們將在下文提到,我們不會(huì)做其他電路拓?fù)涞慕榻B。
2.2反激變換器的基本工作原理
圖2.1一個(gè)典型的反激式轉(zhuǎn)換器電路
基本工作原理如下:在圖2.1中,當(dāng)?shù)腗OS1傳導(dǎo),次級(jí)整流二極管D2反向切斷負(fù)載電源的輸出電容C1所示。變壓器T1相當(dāng)于一個(gè)純電感,電流流通過初級(jí)線圈線性增加在繁忙的IP。當(dāng)?shù)腗OS1關(guān)閉,所有繞組的電壓反向。反激電壓的次級(jí)整流二極管D2的導(dǎo)通狀態(tài),初始存儲(chǔ)能量的數(shù)量在同一時(shí)間被轉(zhuǎn)移到次級(jí)負(fù)載電流,而輸出電容充電(Q1的能量傳導(dǎo)損失)。目前在下一個(gè)周期開始之前下降到零,電路工作在斷續(xù)模式。
2.3返馳式轉(zhuǎn)換器的操作模式
反激式轉(zhuǎn)換器,隔離變壓器,能起到儲(chǔ)能電感和變壓器磁芯的作用,在直流偏磁狀態(tài),以防止飽和,我們經(jīng)常要加入一個(gè)較大的空氣間隙,通常是比較低的值在變壓器的初級(jí)電感。反激式轉(zhuǎn)換器通常是根據(jù)輸出電流的連續(xù)性,可以劃分成斷續(xù)模式(DCM),連續(xù)模式(CCM),當(dāng)前的關(guān)鍵模式(BCM)。
2.3.1連續(xù)導(dǎo)通模式
DCM的連續(xù)電流模式,如圖2.2所示,當(dāng)二次電流線性下降之前,下一個(gè)周期的開關(guān)導(dǎo)通,目前已經(jīng)下降到0,然后在間歇模式運(yùn)作的電路。
間歇運(yùn)行模式電路的工作,關(guān)閉次級(jí)整流二極管的電流應(yīng)力非常小,傳導(dǎo)開關(guān),二極管已經(jīng)完全關(guān)閉,以避免二極管的反向恢復(fù)問題。如果二極管的反向恢復(fù)電流尖峰的存在,它會(huì)帶來電磁干擾。
圖2.2 DCM模式
2.3.2連續(xù)模式
CCM的連續(xù)電流模式,如圖2.3所示,二次電流線性減小,當(dāng)電流并沒有減少到0,下一個(gè)開關(guān)周期已經(jīng)傳導(dǎo)。這種現(xiàn)象被稱為連續(xù)操作模式。
連續(xù)模式電感的要求比在非連續(xù)模式變壓器的變壓器體積笨重。
如果他們是間歇運(yùn)行模式的工作,引起的負(fù)荷變化,占空比調(diào)節(jié)范圍,調(diào)整困難,使非連續(xù)模式一般為小負(fù)荷變化的場(chǎng)合使用。如果負(fù)載的變化,選擇連續(xù)操作模式。
圖2.3 CCM模式
3反激式變壓器的設(shè)計(jì)
反激式變壓器開關(guān)的能量?jī)?chǔ)存在closed.When在開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài),變壓器釋放能量,所以之間的電感器和變壓器??的反激式變壓器,不是真正的變壓器[8]。在這種情況下,設(shè)計(jì)參數(shù):IN:90V-265V AC,輸出:11.5 V320毫安;開關(guān)頻率:72KHZ; IC的工作電壓:10V。