新型LED灯具驱动电源方案 能耗更少更稳定

驱动器电源对照明设备的重要性就像心脏对人体的重要性一样。驱动电源的质量和性能直接影响到LED照明灯具的可靠性和寿命。可以说，只有一个好的驱动电源才能产生一个好的LED灯。

传统的LED灯具驱动电源

传统的LED驱动电源主要由恒定电压模块和恒定电流模块组成。

为了纠正输入谐波电流和输入功率因数，必须在交流输入中加入一个PFC（功率因数校正）电路，以获得约400V的直流电压。

这个PFC电路和LLC电路构成了一个传统的恒定电压源，用于驱动LED照明灯具。在恒流源的情况下，每个LED行都需要一个DC/DC电路来进行恒流处理。

传统LED灯具驱动电源的主要缺点如下

它们的效率并不高。

传统的LED照明灯具驱动电源采用三段式结构，由于在PFC、LLC和恒流之间切换，导致效率损失，但在220V/50HZ输入条件下，总体效率为88%。此外，效率会影响光效（lm/W）和温升，低效率会增加驱动电源本身的温升，降低系统寿命和可靠性。

寿命短。

恒定电流模块需要为每个LED灯串提供一个开关DC/DC电路，而第一级的恒定电压模块需要一个PFC电路和LLC谐振电路，这增加了元件的数量，降低了驱动电源的可靠性。特别是，滤波电容和光耦合大大缩短了驱动器的寿命。

成本高。

三级系统需要大量的器件，这增加了驱动电源的成本。

高电磁兼容性干扰。

在恒流模块中，每串LED都需要一个开关电路，高频开关信号相互干扰，影响LED灯的电磁兼容性能。

新型LED照明灯具驱动电源

为了解决传统LED照明灯具驱动电源的缺点，我们提出了一种新的LED照明灯具驱动电源拓扑结构，并优化了驱动电源设计，以实现大规模生产。如下图所示，新型LED照明灯具驱动电源采用两级结构，省略了传统三级结构中每串的DC/DC恒流电路。

交流输入端首先像以前一样包含了一个功率因数校正电路（PFC）。在第二阶段，采用了新的多弦变压器谐振半桥电路，并在变压器的输出次级侧放置了一个谐振电路控制器，通过恒流反馈和频率谐振直接控制流向LED的总电流，同时通过变压器的磁平衡来均衡多弦LED输出侧的电流 多线LED输出侧的电流通过变压器的磁力平衡进行均衡。

新型LED灯具的驱动电源具有以下优势

高效率。

新型驱动电源采用两级结构，因此第二级的谐振半桥电路具有ZVS零电压软开关的工作特性，使其能够实现高效率，在220V/50HZ的输入条件下，整体效率可达到92%以上。

低成本。

传统驱动电源的恒流DC/DC电路被省略了，这可以提高驱动电源的性价比。

高度的可靠性。

更少的电路元件提高了可靠性和使用寿命。此外，将谐振主控制器放在二次侧，就不需要反馈光耦合器，避免了反馈光耦合器对驱动电源的寿命和可靠性的影响。

具有LED保护功能，防止过压（开路）、短路和过热。

由于谐振式主控制器被放置在二次侧，LED的输出电压可以直接受到过压和短路的保护。同时，在一次侧提供了过电流保护。

低电磁波干扰。

由于省略了传统驱动电源的恒流DC/DC电路，避免了各串DC/DC之间的相互干扰，改善了EMC特性。同时，谐振电路允许该器件在软开关条件下工作，进一步减少电磁干扰。

支持PWM数字无线调光和传统模拟调光。

通过将谐振主控制器放在次级侧，可以同时支持PWM数字无线调光和传统的模拟调光，实现对整个LED系统的控制。

基于这种新的LED驱动器拓扑结构，电源参数如下

该计划可以满足以下标准要求

(1) 与安全有关的测试

根据GB19510.1-2009《灯控设备第1部分：一般要求和安全要求》。

(2) 电磁兼容性测试

按照GB17743对LED照明灯具的无线电干扰特性进行测试。

按照GB17625.1的规定，对LED照明灯具的输入谐波电流进行测试。

按照GB/T17626.5标准对LED照明灯具进行浪涌测试。

概述

该方案采用全新的多线变压器谐振电路，实现了高效率、低成本、高可靠性的LED照明驱动电源产品的量产。

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