有源PFC离线反激式原边控制LED驱动芯片的设计研究

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LED照明作为新一代的照明技术,凭借着高效率、低功耗、寿命长、绿色环保等优势,在照明领域有着非常广泛的应用前景。如今,LED在小功率照明和汽车照明领域的成功让更多公司看到了商机。随着LED照明技术的发展,LED照明开始进军通用照明领域,必将逐渐成为商用和住宅照明应用的主流。  能使用交流电源来驱动LED将使得LED应用得以迅猛增长,因为这种形式的电源在商用和住宅建筑中很容易得到[1]。由于LED照明不同于传统照明,它不是阻性负载,在大功率应用中,高功率因数(PowerFactor,PF)就显得格外重要。而采用单级功率因数校正技术(PowerFactorCorrection,PFC)和原边控制技术则能够进一步降低生产成本和减小体积[2]。基于以上的应用要求,本文提出了一款有源PFC反激式原边控制LED驱动芯片。芯片自带的有源功率因数校正功能使单级功率因数校正成为可能。该芯片专为反激式拓扑而设计,采用了新颖的原边控制技术,不仅能够实现恒定的平均电流输出,还省去了复杂的光耦电路,在满足电气隔离的基础上有效的减小了成本和体积。  本文对开关电源的基本原理、控制模式和LED照明的应用要求进行了分析,提出了一套完整的适用于LED通用照明的系统架构,并针对该架构设计了一款具有有源PFC功能的反激式原边控制LED驱动芯片。详细分析了系统和芯片的工作原理,并在此基础上进行了电路设计及仿真。整体的系统仿真基于华润上华公司的0.5umBCDST3600工艺库,仿真结果表明系统能实现很高的功率因数(>95%)和精确的调制电流(<5%)。
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