基于SY5800A的LED电源电磁兼容设计
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｜ ４０ ０ ｍＡ ｏ
１ ． ２ 主 要 参数 设计
Ｓ Ｙ ５ ８ ０ ０ Ａ同样采用 了反激式 Ｐ ＷＭ开关结构 ， 因 此 根 据 开关 电源 高 频 变 压器 的基 本 理论 【 ４ 】 ， 电路 主要 设 计 如下 ：
导通 时 间 （
Ｊ ｍｌ ｍ 、 一 １ １ ￣ Ｕ ＾
Ｖ ／ － ６ ． ３ 焉 ２
－ ３ ㈩
９
收稿 日期 ： ２ ０ １ ４ — ０ ７ — ０ ３ 作者简介 ： 薛 旦（ １ ９ ７ ２ 一） ， 男， 硕士 ， 主要从事 Ｌ Ｅ Ｄ驱 动及照明产品 的设计开 发。
Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎ ｏ ． １ ０， ２ ０１ ４
磁通 密 度 △ 一 ＝
（ ４ ）
采用 上述 滤 波器 后 电路 Ｅ ＭＩ 测 试对 比如下 ： 图 中深 色为 插入 Ｆ ｉ ｌ ｔ ｅ ｒ 前的 Ｅ Ｍ Ｉ 噪声 曲线 ， 浅 色 为插 入 Ｆ ｉ ｌ ｔ ｅ ｒ 后 的噪声 曲线 。 可 以看 到采用差 、 共模 滤
原副边 匝数 比 Ⅳ ｜ ＝ Ｖ ｏ Ｒ
随着我 国“ 十城万盏 ” 计划 、 淘 汰 白炽 灯 计 划 的 实 行 ，高亮 度 白光 Ｌ Ｅ Ｄ（ ｈ ｉ ｇ ｈ — ｂ ｒ ｉ ｇ ｈ ｔ ｎ ｅ ｓ ｓ ｗ ｈ ｉ ｔ ｅ Ｌ Ｅ Ｄ，
装， 是一款采用前级反馈 、 带 有 功 率 因数 校 正 （ Ｐ Ｆ Ｃ） 功能 的 Ｌ Ｅ Ｄ照明 自适应芯片 。芯片允许最 高可达到
（ １ ）
１ 驱动 电路结构
１ ． １基 于 Ｓ Ｙ ５ ８ ０ ０ Ａ 主控 芯 片的 开 关 电路 图 １为采 用 Ｓ Ｙ５ ８ ０ ０ Ａ的 Ｐ ＷＭ 开 关 型直 流变 换
初级电 感量 （ ） ：
初 级 有效 电流
（ ２ ）
器原理 图 ， 可以看出该结构 的控制芯片采用 １ ０ 脚 封
Ｈ Ｂ ＷＬ Ｅ Ｄ） 以其节能 、 环保 、 寿命 长三大优势 ， 正逐步 ４ ０ ０ Ｖ 的 直 流 输 入 ，且 反 馈 变 换 器 工 作 在 准 谐 振 状 取 代传统节能灯管 ， 在商 场 、 办公 楼 、 道路 等场所得 态 ， 具有 较 高 的系 统效 率 。 到 广 泛 应 用 。 目前 白光 Ｌ Ｅ Ｄ的 效 率 已 突 破 １ ５ ０ Ｌ Ｍ ／ Ｗ， Ｌ Ｅ Ｄ灯 具 的节 能得 到 了世 界各 国的普 遍 重 视 。在 我 国 ， 照 明 已 占到用 电总量 的 １ ０％以上 ， 因此 推广 Ｌ Ｅ Ｄ的应用对能源紧缺的世界各 国具有 十分重
《 装备制造技术） ２ ０ １ ４ 年第 １ ０ 期
基于 Ｓ Ｙ ５ ８ ０ ０ Ａ的 Ｌ Ｅ Ｄ 电源 电磁 兼 容 设 计
薛
（ １ ． 上海瀚唯科技有 限公司 ， 上海
摘
旦’ ， 许
璞 ， 黄
情ｚ
杨浦 ２ ０ ０ ０ ９ ０ ）
杨浦
２ ０ ０ ４ ３ ８ ； ２ ． 上海无线电设备研究所 ， 上海
内
图 １ 基于 Ｓ Ｙ ５ ８ ０ ０ Ａ的 Ｌ Ｅ Ｄ驱 动 电源
｝
该 电路 主要 参数 与特 点有 ： （ １ ） 驱动 电流高 达 １ Ａ， 并 在低 电压 下 开通 ＭＯ Ｓ —
Ｆ Ｅ Ｔ ， 减少 了开关损耗 ； （ ２ ） 具有逐周期保护功能 ， 在每个周期 内进行检 测 以实现峰值电流控制 ； （ ３ ） 输入电压范围为 Ａ Ｃ ８ ５～２ ６ ４ Ｖ，输 出 为 ３ ８
扰 的产生机理 ， 分析 了多种有针对性 降低抑 制 电磁干扰 的方式 ， 并通 过测试 实验验证其有 效性 。
关键 词 ： 电磁 干 扰 ； 驱动 电源； Ｐ ＷＭ
中图分类号 ： Ｔ Ｍ１ ３ １
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ４ ５ Ｘ （ ２ ０ １ ４） １ ０ — ０ ０ ０ ９ — ０ ３
要 的意 义 【 ｌ 】 。
：
Ｌ Ｅ Ｄ技术经过数十年的发展 已不断成熟 ，其光 效 、寿命 及 可 靠性 得 到 了长 足进 步 。 而在 Ｌ Ｅ Ｄ灯 具 中， 驱动电源 已成为 Ｌ Ｅ Ｄ应用的关键技术 。 目 前绝大 多数 Ｌ Ｅ Ｄ驱动电源采用 了 Ｐ ＷＭ开关型直流变换结 构 ，可实现小型化 、高效率的恒流工作方式 以满足 Ｌ Ｅ Ｄ工作需要。 然而 Ｐ ＷＭ开关型直流变换结构 由于 存 在 高频 开 关 与 振 荡 电路 ，不 可避 免 地 将 产 生 大 量 谐 波 以及 电磁干扰［ ２ ］ ， 这对 于 Ｌ Ｅ Ｄ照 明在 医院 、 地铁 等公共场所 以及 电磁兼容敏感 区域 的应用带来 了极 大 限制 。 因此 本 文 针 对 地 铁 等 场 所 的 电 磁 兼 容 要 求 ， 分 析 了基 于 单 级 反 激 式 Ｌ Ｅ Ｄ Ｐ ＷＭ 开 关 型 驱 动 电 源 结 构［ ３ ］ ， 提出了高效 的电磁兼容解决方案 。本方案有 以 下优 点 ： （ １ ） 结 构 紧凑 ， 满 足 灯具 小 型化 ； （ ２ ） 谐波失真低 ， 满足低谐波要求 ； （ ３ ） 具 有 成本 优 势 。
次 级有 效 电流 一 （ Ａ） Ｘ ｌ Ｏ ）Ｘ Ｖ Ｘ（ Ｌ Ｘ １ ０ ）Ｘ ０ ． ０ １
要： 驱 动 电源的性 能好 坏 已成为影 响 Ｌ Ｅ Ｄ（ Ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｅ ｍｉ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｄ ｉ ｏ ｄ ｅ ） 明技术发展 的重要 因素。现有的 Ｌ Ｅ Ｄ驱 动大 多
采用脉宽调制 式的开关 电源结构 ， 易产 生大量 电磁 辐射 干扰 。以基 于 Ｓ Ｙ５ ８ ０ ０ Ａ 芯片的 Ｌ Ｅ Ｄ 驱动 电源为例 ． 针 对不 同干
１ ． ２ 主 要 参数 设计
Ｓ Ｙ ５ ８ ０ ０ Ａ同样采用 了反激式 Ｐ ＷＭ开关结构 ， 因 此 根 据 开关 电源 高 频 变 压器 的基 本 理论 【 ４ 】 ， 电路 主要 设 计 如下 ：
导通 时 间 （
Ｊ ｍｌ ｍ 、 一 １ １ ￣ Ｕ ＾
Ｖ ／ － ６ ． ３ 焉 ２
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９
收稿 日期 ： ２ ０ １ ４ — ０ ７ — ０ ３ 作者简介 ： 薛 旦（ １ ９ ７ ２ 一） ， 男， 硕士 ， 主要从事 Ｌ Ｅ Ｄ驱 动及照明产品 的设计开 发。
Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎ ｏ ． １ ０， ２ ０１ ４
磁通 密 度 △ 一 ＝
（ ４ ）
采用 上述 滤 波器 后 电路 Ｅ ＭＩ 测 试对 比如下 ： 图 中深 色为 插入 Ｆ ｉ ｌ ｔ ｅ ｒ 前的 Ｅ Ｍ Ｉ 噪声 曲线 ， 浅 色 为插 入 Ｆ ｉ ｌ ｔ ｅ ｒ 后 的噪声 曲线 。 可 以看 到采用差 、 共模 滤
原副边 匝数 比 Ⅳ ｜ ＝ Ｖ ｏ Ｒ
随着我 国“ 十城万盏 ” 计划 、 淘 汰 白炽 灯 计 划 的 实 行 ，高亮 度 白光 Ｌ Ｅ Ｄ（ ｈ ｉ ｇ ｈ — ｂ ｒ ｉ ｇ ｈ ｔ ｎ ｅ ｓ ｓ ｗ ｈ ｉ ｔ ｅ Ｌ Ｅ Ｄ，
装， 是一款采用前级反馈 、 带 有 功 率 因数 校 正 （ Ｐ Ｆ Ｃ） 功能 的 Ｌ Ｅ Ｄ照明 自适应芯片 。芯片允许最 高可达到
（ １ ）
１ 驱动 电路结构
１ ． １基 于 Ｓ Ｙ ５ ８ ０ ０ Ａ 主控 芯 片的 开 关 电路 图 １为采 用 Ｓ Ｙ５ ８ ０ ０ Ａ的 Ｐ ＷＭ 开 关 型直 流变 换
初级电 感量 （ ） ：
初 级 有效 电流
（ ２ ）
器原理 图 ， 可以看出该结构 的控制芯片采用 １ ０ 脚 封
Ｈ Ｂ ＷＬ Ｅ Ｄ） 以其节能 、 环保 、 寿命 长三大优势 ， 正逐步 ４ ０ ０ Ｖ 的 直 流 输 入 ，且 反 馈 变 换 器 工 作 在 准 谐 振 状 取 代传统节能灯管 ， 在商 场 、 办公 楼 、 道路 等场所得 态 ， 具有 较 高 的系 统效 率 。 到 广 泛 应 用 。 目前 白光 Ｌ Ｅ Ｄ的 效 率 已 突 破 １ ５ ０ Ｌ Ｍ ／ Ｗ， Ｌ Ｅ Ｄ灯 具 的节 能得 到 了世 界各 国的普 遍 重 视 。在 我 国 ， 照 明 已 占到用 电总量 的 １ ０％以上 ， 因此 推广 Ｌ Ｅ Ｄ的应用对能源紧缺的世界各 国具有 十分重
《 装备制造技术） ２ ０ １ ４ 年第 １ ０ 期
基于 Ｓ Ｙ ５ ８ ０ ０ Ａ的 Ｌ Ｅ Ｄ 电源 电磁 兼 容 设 计
薛
（ １ ． 上海瀚唯科技有 限公司 ， 上海
摘
旦’ ， 许
璞 ， 黄
情ｚ
杨浦 ２ ０ ０ ０ ９ ０ ）
杨浦
２ ０ ０ ４ ３ ８ ； ２ ． 上海无线电设备研究所 ， 上海
内
图 １ 基于 Ｓ Ｙ ５ ８ ０ ０ Ａ的 Ｌ Ｅ Ｄ驱 动 电源
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该 电路 主要 参数 与特 点有 ： （ １ ） 驱动 电流高 达 １ Ａ， 并 在低 电压 下 开通 ＭＯ Ｓ —
Ｆ Ｅ Ｔ ， 减少 了开关损耗 ； （ ２ ） 具有逐周期保护功能 ， 在每个周期 内进行检 测 以实现峰值电流控制 ； （ ３ ） 输入电压范围为 Ａ Ｃ ８ ５～２ ６ ４ Ｖ，输 出 为 ３ ８
扰 的产生机理 ， 分析 了多种有针对性 降低抑 制 电磁干扰 的方式 ， 并通 过测试 实验验证其有 效性 。
关键 词 ： 电磁 干 扰 ； 驱动 电源； Ｐ ＷＭ
中图分类号 ： Ｔ Ｍ１ ３ １
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ４ ５ Ｘ （ ２ ０ １ ４） １ ０ — ０ ０ ０ ９ — ０ ３
要 的意 义 【 ｌ 】 。
：
Ｌ Ｅ Ｄ技术经过数十年的发展 已不断成熟 ，其光 效 、寿命 及 可 靠性 得 到 了长 足进 步 。 而在 Ｌ Ｅ Ｄ灯 具 中， 驱动电源 已成为 Ｌ Ｅ Ｄ应用的关键技术 。 目 前绝大 多数 Ｌ Ｅ Ｄ驱动电源采用 了 Ｐ ＷＭ开关型直流变换结 构 ，可实现小型化 、高效率的恒流工作方式 以满足 Ｌ Ｅ Ｄ工作需要。 然而 Ｐ ＷＭ开关型直流变换结构 由于 存 在 高频 开 关 与 振 荡 电路 ，不 可避 免 地 将 产 生 大 量 谐 波 以及 电磁干扰［ ２ ］ ， 这对 于 Ｌ Ｅ Ｄ照 明在 医院 、 地铁 等公共场所 以及 电磁兼容敏感 区域 的应用带来 了极 大 限制 。 因此 本 文 针 对 地 铁 等 场 所 的 电 磁 兼 容 要 求 ， 分 析 了基 于 单 级 反 激 式 Ｌ Ｅ Ｄ Ｐ ＷＭ 开 关 型 驱 动 电 源 结 构［ ３ ］ ， 提出了高效 的电磁兼容解决方案 。本方案有 以 下优 点 ： （ １ ） 结 构 紧凑 ， 满 足 灯具 小 型化 ； （ ２ ） 谐波失真低 ， 满足低谐波要求 ； （ ３ ） 具 有 成本 优 势 。
次 级有 效 电流 一 （ Ａ） Ｘ ｌ Ｏ ）Ｘ Ｖ Ｘ（ Ｌ Ｘ １ ０ ）Ｘ ０ ． ０ １
要： 驱 动 电源的性 能好 坏 已成为影 响 Ｌ Ｅ Ｄ（ Ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｅ ｍｉ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｄ ｉ ｏ ｄ ｅ ） 明技术发展 的重要 因素。现有的 Ｌ Ｅ Ｄ驱 动大 多
采用脉宽调制 式的开关 电源结构 ， 易产 生大量 电磁 辐射 干扰 。以基 于 Ｓ Ｙ５ ８ ０ ０ Ａ 芯片的 Ｌ Ｅ Ｄ 驱动 电源为例 ． 针 对不 同干