大功率LED照明电源设计方案

美国“能源之星”等规范要求在任何功率电平上的离线式（off-line）LED照明电源具有高功率因数和高能效。对于普通照明用低功率LED驱动电源，采用基于专用控制器IC的单级功率因数校正（PFC）反激式电路拓扑是最基本的解决方案。这种拓扑结构的特点是只使用一个功率开关，无需使用高压电解电容器。对于100~200W的LED照明电源，人们通常采用PFC+反激式两段式电路架构。这种拓扑结构的特点是PFC升压变换器被置于反激式转换器的前端，PFC与反激式转换器各使用一个功率开关。而对于200W以上的大功率LED照明电源供应器，上述两种拓扑结构并不适用。行之有效的解决方案是选择PFC与其电感-电感-电容（LLC）相结合的电路架构。为了实现高效率，主变压器二次侧可以采用同步整流方案。在这里介绍一种采用这种方案的350W LED照明电源设计实例，以供读者参考。

1 系统技术规格与基本架构

1.1 350W LED驱动电源技术规格

（1）输入规格

AC输入电压：85~264 Vac;

AC最大输入电流：5A;

线路功率因数PF：》0.95（230Vac，满载）；

AC电源频率：47~63Hz;

效率：》92%（230Vac，满载）；

工作温度：50℃；

工作环境：密闭；

散热方式：无风扇自然冷却。

（2）输出规格

输出电压Uo:36~40V;

输出电流Io:5~10A;

电压纹波：≤0.3V;

电流纹波：《0.1A;

控制模式：恒定电压/恒定电流。

1.2 系统组成方框图

350W LED照明电源主要由EMI滤波器、基于连续导电模式（CCM）功率因数控制器CM6807的PFC升压变换器、基于CM6900的LLC谐振半桥变换器及同步整流器等部分组成，图1为其基本架构方框图。

2 实际电路

基于CM6807和CM6900的350W LED照明电源电路如图2所示。我们对系统中各个单元电路作简要介绍。

2.1 PFC升压变换器与辅助电源

350W LED照明电源的PFC升压变换器与辅助电源电路如图2（a）所示。

（1）输入级电路

输入级电路由EMI滤波器和桥式整流器组成。在图2（a）中，电容C3、C4、C5和C11~C14及电感元件T1、T2等，构成输入EMI滤波器；BR1为桥式整流器；FU1为保险丝；RT1为NTC热敏电阻。EMI滤波器被用作限制和衰减共模与差模噪声，RT1用作限制系统启动时因对大电容C7充电引起的浪涌电流。