高功率因数LED恒流驱动电源控制芯片分析与设计
发布时间：2021-11-01 16:30
驱动电源对LED发光的稳定性及其效率和寿命的提升起着重要作用,而高功率因数可消除驱动电源对电网的谐波污染,提高电能利用率;高精度恒流驱动能够提高LED发光的稳定度,延长其寿命。因此,研究高功率因数LED恒流驱动电源控制芯片具有重要理论意义和工程应用价值。通过对功率因数校正原理及控制方法进行分析,推导得出临界导电模式（CRM）下系统输入电压、输入电流与导通时间的表达式,提出了采用恒定导通时间控制CRM反激变换器实现高功率因数的方案。通过对传统LED恒流驱动原理进行分析,得出传统恒流方案不能实现高功率因数,从而提出了一种可通过控制开关管关断延迟时间实现LED恒流驱动且能提高功率因数的方案,并推导得出关断延迟时间和LED驱动电流的关系式。设计了恒流及恒定导通时间控制PFC电路,确保工作于CRM的反激变换器的开关管峰值电流与关断时间和周期之比的乘积为恒值,从而实现恒流和高功率因数。对芯片内部电源产生、零电流检测、前沿消隐、逻辑驱动电路及欠压锁定、VCC过压、输出过压及峰值电流限定等保护电路进行设计,完成了一款高功率因数LED恒流驱动电源控制芯片的设计。基于0.35μm5V/40V BCD仿真库...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
带隙基准电压源温度特性仿真结果
图 3.4 带隙基准电压源温度特性仿真结果带隙基准源温度系数（TC）的计算方法如下： (max) (min) 6max min10ref refrefV VTCV T T (3.10)根据式（3.10），代入参数值计算得文中所设计带隙基准电压源温度系数为 40ppm/℃。对带隙基准进行研究，温度和电源抑制比是用来衡量其性能好坏的两个指标。电源抑制比（PSRR）用来衡量电路对电源所产生噪声的抑制能力，定义为基准电压相对于电源电压波动的小信号增益，即当电源电压发生波动时，导致基准电压所产生的变化程度，可用下式表示：120( / V )out DDPSRR dB V (3.11)频率在 0.1Hz~100MHz 范围内，对带隙基准电路进行交流仿真分析。带隙基准电压源 PSRR 的仿真结果如图 3.5 所示，从图中可看到，其低频电源抑制比为 43.7dB。
图 3.7 内部电源产生电路仿真波形.3 恒流控制电路设计LED 发光亮度、稳定度和流过它的正向电流直接相关，为了解决 LED 灯频闪问题高 LED 发光稳定度，进而延长 LED 灯具寿命，要求 LED 驱动电源通常为恒流输出动电源输出恒流精度越高，发光稳定度越高，不仅解决了在实际使用时接入电压变者输出串联 LED 灯的数量发生变化时，导致 LED 发光过程中出现的频闪问题，同长了 LED 灯的使用年限。因此对 LED 驱动电源控制芯片的恒流特性进行研究具有
【参考文献】：
期刊论文
[1]高压线性恒流方案在LED照明中的应用研究[J]. 曹小兵. 中国照明电器. 2018(01)
[2]宽输入范围高PF低THD的低系统成本LED驱动电源[J]. 方倩,兰聪,方烈义. 集成电路应用. 2017(12)
[3]有源功率因数校正电路的研究与实现[J]. 王瑜,高文根. 重庆工商大学学报(自然科学版). 2017(05)
[4]电流检测型四段式线性高压恒流LED驱动芯片[J]. 徐福彬,邓红辉,易茂祥. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2017(08)
[5]基于NCP5009芯片的LED恒流驱动电源设计[J]. 陈景忠. 电源技术. 2017(08)
[6]大功率太阳能LED路灯恒流驱动电源设计[J]. 杨秀增,杨仁桓. 现代电子技术. 2017(06)
[7]恒定导通时间控制Buck变换器的间隔周期斜率补偿方案[J]. 徐杨,钱挺. 电工技术学报. 2017(04)
[8]采用自适应滞环控制的LED恒流驱动芯片[J]. 黄少卿,景为平. 微电子学. 2016(04)
[9]单相有源功率因数校正的研究与设计[J]. 郑薇,李素玲,张厚升. 电源世界. 2016(08)
[10]国内LED照明应用探讨[J]. 蔡静,王皓. 中国新通信. 2016(06)
博士论文
[1]离线式原边反馈白光LED驱动IC设计与实现[D]. 聂卫东.江南大学 2014
硕士论文
[1]一款高PF低THD的LED恒流芯片设计[D]. 何霜.西安电子科技大学 2016
[2]单级PFC原边反馈Flyback型LED驱动芯片设计[D]. 邹俊.华中科技大学 2015
[3]高功率因数原边反馈反激LED驱动电源研究[D]. 高旭.西南交通大学 2015
[4]高PF值LED驱动控制芯片设计[D]. 赵程.西安电子科技大学 2015
[5]基于恒定导通时间的功率因数提高方法研究[D]. 裴冬斌.西安电子科技大学 2014
[6]高功率因数准谐振LED驱动电源设计[D]. 程超.华南理工大学 2014
[7]一种带单级PFC的LED驱动芯片的设计[D]. 李俨.电子科技大学 2014
[8]单级PFC反激式LED驱动电路效率的分析与研究[D]. 张亮.电子科技大学 2014
[9]一种高精度恒流LED驱动芯片的研究与设计[D]. 张俏.电子科技大学 2014
[10]一种带PFC的反激式LED驱动电源芯片设计[D]. 袁同伟.电子科技大学 2014
本文编号：3470429
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
带隙基准电压源温度特性仿真结果
图 3.4 带隙基准电压源温度特性仿真结果带隙基准源温度系数（TC）的计算方法如下： (max) (min) 6max min10ref refrefV VTCV T T (3.10)根据式（3.10），代入参数值计算得文中所设计带隙基准电压源温度系数为 40ppm/℃。对带隙基准进行研究，温度和电源抑制比是用来衡量其性能好坏的两个指标。电源抑制比（PSRR）用来衡量电路对电源所产生噪声的抑制能力，定义为基准电压相对于电源电压波动的小信号增益，即当电源电压发生波动时，导致基准电压所产生的变化程度，可用下式表示：120( / V )out DDPSRR dB V (3.11)频率在 0.1Hz~100MHz 范围内，对带隙基准电路进行交流仿真分析。带隙基准电压源 PSRR 的仿真结果如图 3.5 所示，从图中可看到，其低频电源抑制比为 43.7dB。
图 3.7 内部电源产生电路仿真波形.3 恒流控制电路设计LED 发光亮度、稳定度和流过它的正向电流直接相关，为了解决 LED 灯频闪问题高 LED 发光稳定度，进而延长 LED 灯具寿命，要求 LED 驱动电源通常为恒流输出动电源输出恒流精度越高，发光稳定度越高，不仅解决了在实际使用时接入电压变者输出串联 LED 灯的数量发生变化时，导致 LED 发光过程中出现的频闪问题，同长了 LED 灯的使用年限。因此对 LED 驱动电源控制芯片的恒流特性进行研究具有
【参考文献】：
期刊论文
[1]高压线性恒流方案在LED照明中的应用研究[J]. 曹小兵. 中国照明电器. 2018(01)
[2]宽输入范围高PF低THD的低系统成本LED驱动电源[J]. 方倩,兰聪,方烈义. 集成电路应用. 2017(12)
[3]有源功率因数校正电路的研究与实现[J]. 王瑜,高文根. 重庆工商大学学报(自然科学版). 2017(05)
[4]电流检测型四段式线性高压恒流LED驱动芯片[J]. 徐福彬,邓红辉,易茂祥. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2017(08)
[5]基于NCP5009芯片的LED恒流驱动电源设计[J]. 陈景忠. 电源技术. 2017(08)
[6]大功率太阳能LED路灯恒流驱动电源设计[J]. 杨秀增,杨仁桓. 现代电子技术. 2017(06)
[7]恒定导通时间控制Buck变换器的间隔周期斜率补偿方案[J]. 徐杨,钱挺. 电工技术学报. 2017(04)
[8]采用自适应滞环控制的LED恒流驱动芯片[J]. 黄少卿,景为平. 微电子学. 2016(04)
[9]单相有源功率因数校正的研究与设计[J]. 郑薇,李素玲,张厚升. 电源世界. 2016(08)
[10]国内LED照明应用探讨[J]. 蔡静,王皓. 中国新通信. 2016(06)
博士论文
[1]离线式原边反馈白光LED驱动IC设计与实现[D]. 聂卫东.江南大学 2014
硕士论文
[1]一款高PF低THD的LED恒流芯片设计[D]. 何霜.西安电子科技大学 2016
[2]单级PFC原边反馈Flyback型LED驱动芯片设计[D]. 邹俊.华中科技大学 2015
[3]高功率因数原边反馈反激LED驱动电源研究[D]. 高旭.西南交通大学 2015
[4]高PF值LED驱动控制芯片设计[D]. 赵程.西安电子科技大学 2015
[5]基于恒定导通时间的功率因数提高方法研究[D]. 裴冬斌.西安电子科技大学 2014
[6]高功率因数准谐振LED驱动电源设计[D]. 程超.华南理工大学 2014
[7]一种带单级PFC的LED驱动芯片的设计[D]. 李俨.电子科技大学 2014
[8]单级PFC反激式LED驱动电路效率的分析与研究[D]. 张亮.电子科技大学 2014
[9]一种高精度恒流LED驱动芯片的研究与设计[D]. 张俏.电子科技大学 2014
[10]一种带PFC的反激式LED驱动电源芯片设计[D]. 袁同伟.电子科技大学 2014
本文编号：3470429
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