基于LED路灯的PFC开关电源电路设计

概述：
LED抗浪涌的能力是比较差的，特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护很重要，LED路灯装在户外更要加强浪涌防护。鉴于此，本文介绍了基于LED路灯 的PFC开关电源设计方案。方案采用有源PFC功能电路设计的室外LED路灯电源，内置完整的EMC电路和高效防雷电路，符合安规和电磁兼容的要求。最后 测试结果也表明，本方案所设计的PFC开关电源性能良好、可靠、经济实惠且效率高，在LED路灯使用过程中取得满意的效果。

0 引言
LED路灯是低电压、大电流的驱动器件，其发光的强度由流过LED的电流决定，电流过强会引起 LED的衰减，电流过弱会影响LED的发光强度，因此LED的驱动需要提供恒流电源，以保证大功率LED使用的安全性，同时达到理想的发光强度。用市电驱 动大功率LED需要解决降压、隔离、PFC（功率因素校正）和恒流问题，还需有比较高的转换效率，有较小的体积，能长时间工作，易散热，低成本，抗电磁干 扰，和过温、过流、短路、开路保护等。本文介绍了基于LED路灯的PFC开关电源设计方案。方案采用有源PFC功能电路设计的室外LED路灯电源，内置完 整的EMC电路和高效防雷电路，符合安规和电磁兼容的要求。最后测试结果也表明，本方案所设计的PFC开关电源性能良好、可靠、经济实惠且效率高，在 LED路灯使用过程中取得满意的效果。

1 系统总体框图
采用隔离变压器、PFC控制实现的开关电源，输出恒压恒流的电压，驱动LED路灯。电路的总体框图如图1所示。

LED抗浪涌的能力是比较差的，特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。LED路灯装在 户外更要加强浪涌防护。由于电网负载的启甩和雷击的感应，从电网系统会侵入各种浪涌，有些浪涌会导致LED的损坏。因此LED驱动电源应具有抑制浪涌侵 入，保护LED不被损坏的能力。EMI滤波电路主要防止电网上的谐波干扰串入模块，影响控制电路的正常工作。
三相交流电经过全桥整流后变成脉动的直流在滤波电容和电感的作用下，输出直流电压。主开关DC/AC电路将直流电转换为高频脉冲电压在变压器的次级输出。变压器输出的高频脉冲经过高频整流、LC滤波和EMI滤波，输出LED路灯需要的直流电源。
PWM控制电路采用电压电流双环控制，以实现对输出电压的调整和输出电流的限制。反馈网络采用恒流恒压器件TSM101和比较器，反馈信号通过光耦送给PFC器L6561.由于使用了PFC器件使模块的功率因数达到0.95.
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