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作为固体光源的LED,以其节能环保、寿命长、使用效率高、发光效率高、响应速度快等优点,吸引了学术界和工业界的极大关注,并在装饰、显示、照明等领域中得到了越来越广泛的应用。其中在中小功率的LED驱动领域,反激式单极PFC LED变换器因电路结构简单、安全性高、效率高等优点而得到广泛应用。 本文设计的控制芯片采用反激式开关电源架构,外围采用原边反馈方式,与传统的副边反馈相比具有更小的系统成本和体积,和更高的系统可靠性;同时系统采用准谐振的软开关技术,即在功率管漏源电压的最小值或谷值时开启功率管,有效降低了功率管的导通损耗,使系统效率得到提高,并且使变压器电感电流工作在临界导通模式。为了实现功率因数校正的功能,芯片采用了恒定导通时间控制技术,在内部误差放大器的输出端接一个大容值的片外补偿电容,使功率管的导通时间在很小的范围内波动,近似保持恒定,使输入电流对输入电压具有良好的跟随性,从而实现高功率因数校正。芯片内部还具有恒流控制模块,使系统能在输入电压变化时保持良好的电流精度。此外,芯片还集成了多种完善的保护功能,极大地增强了系统的安全性和可靠性,如VDD欠压保护、输出开路/短路保护、逐周期限流保护和过温保护等。 基于CSMC1μm40V BCD工艺,对本文设计的芯片系统进行了仿真验证。系统采用10颗1W高亮LED作为负载,在90V-264V交流输入电压的情况下,输出恒流精度达到±5%,功率因数PF大于0.9,在忽略变压器的铜损、铁损和杂散损耗等情况下,系统仿真效率大于95%。仿真数据表明本文设计的LED驱动芯片能够满足应用上的基本需求。