LED驱动电源可靠性设计的研究

　　目前LED 驱动电源存在驱动能力较低，保护功能较少，输出电压电流不稳定，可靠性差等问题，很难达到要求，根据设计经验提出了驱动电源硬件电路的设计方案，本设计能够很好地提高LED 驱动电源的可靠性。

　　2. 1 总体电路设计

　　LED 驱动电源的总体设计如图1 所示。图1 中主电路中U 为220 V 交流输入电压； RC,CC和DC构成RCD 电路； T 为变压器； S 为开关管； D 为整流二极管； C为整流电容； RC为采样电阻，具体电路如图1 所示。

　　电路在设计时考虑到电路的可靠性，输入端应具有隔离电路，以保护电网和用电设备的安全。输入端设计了输入保护电路，用来保护LED 驱动电源在电网侧产生脉动瞬态干扰下能够正常工作，并有效抑制共模和差模干扰。为了提高电路的功率因数，电路中采用了有源功率因数校正电路。为了实现恒流输出，采用电流反馈控制，RC采样电阻感应输出电流大小，与参考点电压进行比较，输出信号通过光电耦合电路输入到控制器，产生PWM 控制信号，控制变压器的工作方式，已达到变压器恒流输出。

图1 LED 驱动电源总体设计电路

　　2. 2 部分电路设计

　　（ 1） 输入保护电路设计

　　LED 大功率灯驱动电源一般用在室外，用电环境相对比较恶劣，且外界的各种干扰容易使电源出现问题。同时，LED 灯驱动电源的故障，也容易对电网的安全造成隐患。因此，有必要在输入端设计保护电路，用来保护用电设备和电网的安全。

　　电路中有负温度系数热敏电阻，用来启动过电流保护。通过保险丝进行过电流保护。利用压敏电阻来抑制瞬变传导产生的干扰，吸收输入端的浪涌和脉冲干扰。电路中设有共模与差模干扰抑制电路，用来减小LED 驱动电源对其他用电设备的干扰，同时可以抑制外界用电设备对驱动电源的干扰。

　　（ 2） 功率因数校正电路

　　将交流220 V 市电经整流后供给负载使用，最常用的整流方式是由4 个二极管组成的整流桥将交流电变换为直流电，但是这种方法存在着一个无法避免的缺点： 由二极管和电容组成的非线性电路会产生大量的电流谐波和无功功率，造成电网的污染。这种谐波污染不仅会使电网电压发生畸变，而且还会造成用电设备的故障和损坏。另外，用电设备的功率因数越高，则有功功率所占的比重越大，设备就越节能。

　　为了提高功率因数，需要做两个方面的工作： 一方面减小输入电流和输入电压之间的相位差φ，努力使两者同相位； 另一方面，需要减小输入电流的谐波含量，采取一定的方法使输入电流的波形接近正弦波。

　　基于上述要求，可以采用安森美公司生产的MC33260 芯片作为有源功率因数控制芯片，此芯片只需要使用最少的外部元件便可以实现控制要求，可以极大地减小电感和功率开关的尺寸，降低系统的成本且功能还能达到要求。电路如图2 所示。

图2 功率因数校正电路