大功率交流恒流源电路设计-001
论文大功率LED恒流驱动电路的研究与设计说明
目录摘要IVABSTRACTⅣ第一章绪论11.1白光LED发展的背景和意义11.2大功率LED发光原理31.3白光LED的发展简介31.4课题介绍与研究意义4第二章大功率LED驱动电路52.1白光LED的伏安特性62.2白光LED的连接方式72.2.1 串联驱动72.2.2 并联驱动82.2.3 混联驱动82.3大功率LED驱动电路的发展趋势8 2.4大功率LED驱动现状研究102.4.1 电阻限流电路102.4.2 线性控制电路112.4.3 电荷泵升压电路112.4.4 开关变换电路12第三章脉宽调制型（PWM）开关电源原理133.1电压控制模式143.2电流控制模式17第四章 LED恒流驱动电路设计19 4.1大功率LED驱动芯片的比较19 4.2LT3755芯片介绍204.3LT3755工作原理234.4设计电路24第五章总结27参考文献289致30大功率白光LED恒流驱动电路的研究与设计摘要近年来，大功率白光LED因其高效、节能、环保、寿命长、高可靠性等优点逐渐在照明领域获得广泛应用，已经开始替代白炽灯、荧光灯等传统照明光源，成为21世纪的新一代照明光源。
大功率白光LED产业的蓬勃发展有力地推动了LED驱动集成电路产业的前进，孕育着巨大的商机。
论文在简要介绍大功率LED的发光特性、伏安特性与其驱动方案的基础上，详细分析了Buck拓扑结构、PWM调制型开关电源电流控制模式和电压控制模式的优缺点，提出了一种基于PWM调制型Buck模式开关电源恒流驱动电路原理，利用LT3755芯片驱动大功率白光LED的设计电路。
该驱动电路具有1000:1高调光比（PWM调光）、低电流消耗、高效率、欠压保护、短路保护和开路LED保护等功能，适合驱动高亮度大电流LED。
[关键词]：大功率LED、开关电源、PWM、恒流驱动、LT3755AbstractIn recent years，Semiconductor lighting is widely used and is gradually replacing the incandescent and fluorescent lighting due to its advantages over conventional lighting of high efficiency，low energy consumption，low pollution，long lifetime and high reliability.The boom of high power white LED greatly promotes the development of integrated circuits for driving LED，which generates the enormous business opportunities.The thesis briefly introduces the characteristics of luminous flux curve and I-Vcurve of high power LED and its driving methods. Theoperating principles of Buck converter for driving High PowerLED are analyzed in detail. Compared with other drivingmode, switching power technology has high efficiency, so the thesis givesa LED buck mode driver using Chip LT3755 based on switching power technology. The driver in thispaper is a high frequency step-down DC-DC converter with the features of low power loss, high efficiency, 1000:1 PWM dimming,short-circuit protection, open-voltage protection, and is ideal for driving high current LED.Key words:high-power LED, Switching Power, PWM, constant-current driving，LT3755第一章绪论在电光源发展的一百多年来，光源照明电器己经经历了三个重要的发展阶段，这三个阶段的代表性光源分别为白炽灯、荧光灯和高强度气体放电灯。
恒流源设计
恒流源设计摘要：按照设计要求，本文对恒流源的几种方案进行了比较和分析。
本设计采用推挽拓扑结构为恒流源主功率电路，以SG3525为PWM控制器，对输出电流进行差分取样线性放大，进而控制输出电流达到恒流的目的。
单片机部分采用AT89S52芯片，使用带串行控制10位A/D芯片对电路进行采样从而获得输出电压、电流以测量显示，通过对输出电流和输出电压的运算，达到短路保护的目的。
采用TI公司的双路比较器TLC372构成过压保护电路。
测试结果表明，该环路系统稳定可靠，能够达到各项指标要求。
关键字：PWM 推挽差分一、方案论证与比较根据题目要求，设计方框图如下：图一总体方框图（1）主回路选择恒流源的主电路是恒流源的功率部分，主电路的选择主要有两种方案。
方案一：采用全桥拓扑，该拓扑的变压器双向励磁，容易达到大功率，因为半桥上的两个MOS管交替导通关断，开关管断态时承受的峰值电压为电源电压。
这种拓扑结构复杂，成本高，有直通的问题，需要复杂的多组隔离电路，适用于高压大功率的电源。
方案二：采用推挽拓扑，两只MOS管交替导通，驱动简单，输出功率较大。
开关管关断时承受两倍电源电压，基于成本和本题的输入电压、输出功率较小的特点，故选择此方案。
（2）辅助电源的选择由于本题要求只能有一路输入电源，而输入电压为20V~40V。
需要辅助电源，从而有效的保护MOS管，有下面三种方案选择方案一：用7812稳压芯片产生12V 的电压，7812的最大输入电压为35V ，而本题的最大输入电压为40V ，不符合题目要求。
方案二：用SG3525做一个稳压电源，此方案的稳压电源的静态损耗大，小电流的情况下，稳压电源的效率低。
方案三：采用最简单的降压拓扑结构buck ，TI 公司的TL2575HV-12芯片将脉宽调制、功率开关管集成，电路简单，输入电压变化范围大（15V —60V ），输出电压纹波小于10mV 。
综上所述，我们选择方案三。
（3） 电流采样为了恒定输出电流，需要对输出电流采样。
大电流恒流源电路设计方案
大电流恒流源电路设计方案
恒流源需要给电路提供恒定的电流
恒流源的设计有很多方案，可以用三端稳压器，可以用运放，可以用基准电源芯片，简单的可以用两个三极管实现
稳压器构建的恒流源
此设计比较简单，提供的电流也比较大。
I=Vout/R10+Iq，其中Iq为三端稳压器的静态工作电流，在电流较大的情况下，Iq是可以忽略不计的。
因为三端稳压器Vout的电压是恒定的，所以通过调整可变电阻R10就可以得到需要的电流了。
运放反馈的高精度恒流源
如果要求电流精度比较高的，可以用运放反馈设计恒流源
使用运放作为反馈，同时使用MOS管避免三极管Ibe导致的公差，可以设计出精度较高的恒流源
I=Vin/R7，只可设计合适的参考电压Vin和电阻R7就可以得到需要的恒定电流
基准电源芯片TL431设计的恒流源
使用TL431也可以设计出精度较高的恒流源
TL431也可以做到很高的精度，设计更简单
I=Vref/R3，因为TL431的参考电压是稳定的，所以设计合适的电阻R3就可以得到需要的恒定电流。
高精度大功率恒流源的研制
高精度大功率恒流源的研制黄薛龙安徽师范大学硕士学位论文二O一七年四月摘要大功率恒流源的应用越来越广泛，随着现代科技的进步，人们在工业、医疗、军事等各个方面对稳定的恒流源需求量越来越多。
但是目前国内对大功率恒流源的研究起步较晚，水平较低，研制的大功率恒流源整体性能落后于国外厂商，关键技术有待解决。
本文结合国内目前大功率恒流源存在的问题以及本人在恒流源研发课题中所做的工作，设计并实现了一款4500W大功率恒流源。
根据恒流源提出的参数指标，确定了整体系统方案。
本文所设计的恒流源核心电路是基于电流-电压负反馈，以实现输出电流的高稳定度。
为了提高系统的可靠性，根据参数指标设计了采样电路、驱动电路、保护电路以及防浪涌电路，分析了它们的特点和电路的原理，给出了详细的设计并完成了实验样机。
本文最终对设计的恒流源样机进行测试，所实现的参数指标为：最大输出电流15A；电流从0-15A连续可调；电流稳定度<0.1%；纹波电流<100mA，各项参数均满足设计指标要求。
关键词：大功率恒流源，MOSFET，水冷散热，纹波抑制ABSTRACTThe application of a constant current source is more and more extensive. With the advancement of modern science and technology, the demand for constant current is gradually increasing in the industrial, medical, military and other aspects. At present, the study of high-power constant current source started late. In China, the whole performance of development high-power constant current source behind the foreign manufacturers, the key technology remain to be resolved. In this paper, a 4500W high-power constant current source has been designed and implemented based on the problems existing in the domestic high-power constant current source and the work done in the research and development of a constant current source.According to the parameters set by the constant current source, the whole system scheme is determined. The constant current source core circuit designed in this paper is built on the current-voltage negative feedback to achieve high stability of the output current. In order to improve the reliability of the system, the sampling circuit, the driving circuit, the protection circuit and the surge circuit are designed according to the parameter index, and their characteristics and circuit principle are analyzed and the circuit schematic is drawn in detail.In this paper, the prototype of the constant current source has been tested and there are the parameter index that has been implemented: maximum output current 15A; current could be adjusted from 0A to 15A continuously ; current stability is less than 0.1%; ripple current is less than 100mA,, the parameters meet the design requirements.Keywords:High power constant current source, MOSFET , Water cooling, Ripple suppression目录摘要 (I)ABSTRACT ...................................................................................................... I I 第一章绪论.. (1)1.1 大功率恒流源的研究意义 (1)1.2 恒流源技术的国内外发展现状 (2)1.3 论文主要研究内容 (4)第二章4500W大功率恒流源理论分析和技术要求 (6)2.1 4500W大功率恒流源构成及理论分析 (6)2.2 4500W大功率恒流源的关键技术研究和技术指标 (8)2.3 本章小结 (9)第三章4500W大功率恒流源的设计方案 (10)3.1 电路总体设计方案 (10)3.2 各功能单元组件设计方案 (11)3.2.1 主功率变换电路设计 (11)3.2.2 采样电路设计 (13)3.2.3 驱动电路设计 (15)3.2.4 保护电路设计 (16)3.2.5 防浪涌电路设计 (17)3.3 辅助电源电路的设计 (18)3.4 本章小结 (20)第四章4500W大功率恒流源设计优化 (21)4.1 主要元器件选择 (21)4.1.1 功率MOSFET的选择 (21)4.1.2 采样电阻的选择 (23)4.2 散热器的设计与分析 (25)4.2.1 热设计理论分析 (25)4.2.2 散热器的设计 (27)4.3 恒流源电路PCB设计优化 (31)4.3.1 恒流源电路PCB布线处理 (31)4.3.2 恒流源电路PCB接地处理 (32)4.4 本章小结 (34)第五章4500W大功率恒流源的样机数据分析 (35)第六章总结与展望 (44)参考文献 (46)致谢 (50)攻读学位期间参与的项目及相关成果 (51)第一章绪论1.1 大功率恒流源的研究意义恒流源从根本意义上来说是能够向负载提供恒定电流的一种电源，在当今社会快速发展的风潮中，恒流源因为其广阔的应用前景而备受关注[1]。
一种大功率交流恒流源的设计
电气传动2021年第51卷第23期摘要：针对某些低压电气设备需要对特定电流的热效应进行严格测试的需求，设计了一种具有多种运行模式的大功率交流恒流源装置。
该恒流源装置采用多组逆变H 桥共直流母线的电路拓扑，以矢量控制作为核心算法，根据不同的测试需求，可选择不同的运行模式，包括单相独立运行模式、单相并联运行模式以及三相运行模式。
经过实验验证，所提出的具有多种运行模式的恒流源完全可以满足不同种类低压电气设备的测试需求，并且基于矢量控制理论的控制策略使该恒流源装置实现可靠高效运行，获得了低谐波、高精度的输出电流，具有广阔的应用范围和市场前景。
关键词：恒流源；逆变H 桥；LCL 滤波器；矢量控制中图分类号：TM464文献标识码：ADOI ：10.19457/j.1001-2095.dqcd22030Design of High Power AC Constant Current SourceSUN Chuanjie ，TIAN Kai ，CHU Zilin ，YANG Jingran ，ZHANG Zhonglei（Tianjin Research Institute of Electric Science Co.，Ltd.，Tianjin 300180，China ）Abstract:For some low-voltage electrical equipment that requires strict testing of the thermal effects of specific currents ，a high power AC constant current source with multiple operating modes was designed.The constant current source adopts the circuit topology of multiple sets of H-bridge inverter common DC bus ，and uses vector control as the core algorithm ，according to different test requirements ，different operation modes can be selected ，including single-phase operation in independence ，single-phase operation in parallel and three-phase operation.Experimental results demonstrate that the constant current source can meet the testing needs of different types of low-voltage electrical equipment ，the control strategy based on vector control theory enables the constant current source to operate reliably and efficiently ，and obtains low harmonic ，high-precision output current ，the constant current source has a wide range of applications and market prospects.Key words:constant current source ；H-bridge inverter ；LCL filter ；vector control基金项目：天津电气院科研开发创新基金（GE2017ZL002）作者简介：孙传杰（1988—），男，硕士，工程师，Email ：***************一种大功率交流恒流源的设计孙传杰，田凯，楚子林，杨敬然，张中磊（天津电气科学研究院有限公司，天津300180）交流恒流源被广泛应用于低压电气设备的型式试验，当前市场份额基本被国内产品占据。
大功率恒流源的设计
大功率恒流源的设计恒流源（Constant Current Source）是一种电子设备，它能够提供并保持稳定的输出电流，无论负载的电阻值如何变化。
在电路设计中，常常需要使用恒流源来驱动负载，例如LED、激光二极管等。
本文将介绍大功率恒流源的设计过程。
首先，我们需要明确设计的要求和限制条件。
在设计大功率恒流源时，需要考虑以下几个关键参数：1.输出电流范围：确定所需的输出电流范围，以满足特定负载的要求。
2.输出电压范围：选择适当的输出电压范围，以满足特定负载的工作电压需求。
3.输出功率：根据负载的功率需求，确定所需的输出功率范围。
4.稳定性：确保输出电流的稳定性，以防止负载中的电压和电流波动。
接下来，我们将介绍大功率恒流源的设计步骤：步骤1：选择适当的电流源在设计恒流源之前，我们需要选择适当的电流源。
一般来说，常用的电流源包括运算放大器、普通二极管、场效应管等。
选择电流源时要注意其输出电流范围和稳定性。
步骤2：设计电流反馈环路为了实现恒流源的稳定性，我们需要设计电流反馈环路，使输出电流与参考电流保持一致。
这可以通过负反馈来实现，其中负载电流与参考电流比较，并通过控制电流源来实现输出电流的调节。
步骤3：选择适当的功率放大器为了实现大功率输出，我们需要选择适当的功率放大器。
常见的功率放大器包括MOSFET、功率晶体管等。
选择功率放大器时要考虑其最大功率输出和效率。
步骤4：设计电源供应为了提供足够的电源供应，我们需要设计适当的电源电路。
这可以通过使用变压器、整流器和滤波电容等组件来实现。
步骤5：进行样品测试和优化完成恒流源的设计后，我们需要进行样品测试和优化。
这包括测量输出电流的稳定性、负载调整的响应速度等。
根据测试结果，我们可以对电路进行优化和改进。
最后，根据设计需求和实际应用要求，我们可以选择适当的元件和电路拓扑来实现大功率恒流源。
在设计过程中，需要综合考虑电流范围、电压范围、功率输出和稳定性等因素，并进行适当的测试和优化。
一种恒流型DCDC大功率LED驱动电路的设计
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浙江大学电气工程学院硕士学位论文一种恒流型DC-DC大功率LED驱动电路的设计姓名：裴倩申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：陈辉明;王正仕20100127浙江大学硕士学位论文摘要摘要在能源和环境问题日趋严重的今天，以高效、节能、环保以及长寿命为主要特点的大功率照明白光ＬＥＤ获得了人们的重视。
随着其性能的提高以及生产成本的下降，大功率照明白光ＬＥＤ将逐步取代白炽灯和荧光灯，引起人类照明史上又一次革命。
与此同时，大功率从照明白光ＬＥＤ驱动电路的开发也由于大功率ＬＥＤ的应用的逐渐普及得到了长足的发展。
本论文的题目来源于电源公司的合作项目，论文的目的是设计一种市场需求量大的大功率白光ＬＥＤ恒流驱动变换器，要求其在输入电压和负载ＬＥＤ灯串电压（即个数）在一定范围内变化时，仍具有高恒流精度和控制结构简单、成本低、体积小、效率高等特点。
本论文的研究思路和工作内容如下：首先，论文对大功率照明ＬＥＤ的特性及发展和白光ＬＥＤ驱动电路的分类进行了介绍。
接着分析了ＤＣ－ＤＣ转换电路的原理和控制策略，包括ＤＣ－ＤＣ转换电路的三种拓扑结构的原理分析、两种反馈控制模式和三种控制方式。
然后，分析了本论文提出的大功率ＬＥＤ的Ｂｕｃｋ型、Ｂｏｏｓｔ型、Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ型变换器恒流输出的控制原理和恒流电路实现算法及结构。
最后，论文完成了各个单元电路的分析和设计，设计制作了一台用于驱动３５０ｍＡ、ｌＷ的白光ＬＥＤ－－ＬｕｘｅｏｎＴＭＳｔａｒ的Ｂｕｃｋ型和Ｆｌｙｂａｃｋ型ＬＥＤ恒流ＤＣ－ＤＣ驱动变换器，并进行了调试实验和分析了各变量对恒流精度的影响，实验结果验证了本文理论研究和电路实现结构设计结果的正确性。
关键词：大功率ＬＥＤ；恒流驱动；开关电源；ＤＣ－ＤＣ转换电路浙江大学硕士学位论文摘要ＡｂｓｔｒａｃｔＮｏｗａｄａｙｓｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｅｎｅｒｇｙｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｂｅｃｏｍｅｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｓｅｒｉｏｕｓ，ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌｉｇｈｔｉｎｇｈａｓｗｏｎｐｅｏｐｌｅ’Ｓａｔｔｅｎｔｉｏｎｆｏｒｉｔｓｕｎｉｑｕｅａｔｔｒｉｂｕｔｅｓｏｆｌｏｗｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｌｏｗｐｏｌｌｕｔｉｏｎ，ｌｏｎｇｌｉｆｅａｎｄｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．ＡｓｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｐｏｗｅｒＬＥＤｉｍｐｒｏｖｅｓａｎｄｔｈｅｃｏｓｔｏｆｐｏｗｅｒＬＥＤｒｅｄｕｃｅ，ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌｉｇｈｔｉｎｇｗｉｌｌｒｅｐｌａｃｅｉｎｃａｎｄｅｓｃｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＨｉｇｈＰｏｗｅｒＬＥＤ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｉｔｓａｎｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｌｉｇｈｔｉｎｇｇｒａｄｕａｌｌｙ．Ｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｄｒｉｖｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔｈａｓａｌｓｏｂｅｅｎｇｒｅａｔｌｙａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ．Ｔｈｅｓｏｕｒｃｅｓｕｂｊｅｃｔｏｆｔｈｅｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｏｒｉｇｉｎａｔｅｓｆｒｏｍａｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｐｒｏｊｅｃｔｆｕｎｄｅｄｂｙａｐｏｗｅｒｃｏｍｐａｎｙ．ＴｈｅｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎａｉｍｓｔｏｄｅｓｉｇｎａＨｉｇｈＰｏｗｅｒＬＥＤｓｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｄｒｉｖｉｎｇｃｏｎｖｅｒｔｅｒｗｈｉｃｈｉｓｈｉｇｈｌｙｄｅｍａｎｄｅｄｂｙｔｈｅｏｆｍａｒｋｅｔ．ＴｈｅａｉｎｐｕｔｖｏｌｔａｇｅａｎｄｌｏａｄｖｏｌｔａｇｅｏｆＬＥＤｓａｓｔｒｉｎｇｓ（ｉ．ｅ．ｎｕｍｂｅｒｓｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｓＬＥＤｓ）ｃｈａｎｇｅｓｗｉｔｈｉｎｃｅｒｔａｉｎｒａｎｇｅ，Ｉｔｉｓｒｅｑｕｉｒｅｄｓｔｉｌｌｈａｖｉｎｇｈｉｇｈ—ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔ．Ａｎｄｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｓｉｍｐｌｅ，ｔｈｅｃｏｓｔｉｓｌｏｗ，ａｎｄｔｈｅｈｉｇｈ．‘ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈＣａｎｂｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｓｆｏｌｌｏｗｓ：Ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈｐｏｗｅｒＬＥＤｌｉｇｈｔｉｎｇａｎｄｔｈｅｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｗｈｉｔｅＬＥＤｄｒｉｖｅｒｃｉｒｃｕｉｔｓｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．ＴｈｅｎｔｈｅｔｈｅｓｉｓａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｔｈｅＤＣ－ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｃｉｒｃｕｉｔｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅｃｉｒｃｕｉｔｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓ，ｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｆｅｅｄｂａｃｋｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅｓｃｏｎｔｒｏｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｃｉｒｃｕｉｔｃｏｎｓｔａｎｔ－ｃｕｒｒｅｎｔｏｕｔｐｕｔｏｆｃｏｎｖｅｒｔｅｒｉｓａｎｄｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄｃｉｒｃｕｉｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｂｅｅｎｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｏｆｔｈｅＢｕｃｋ－ｔｙｐｅ，Ｂｏｏｓｔ－ｔｙｐｅ，ａｎｄＢｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔｔｙｐｅｈｉｇｈ?ｐｏｗｅｒＬＥＤａｎｄｄｅｓｉｇｎｏｆｖａｒｉｏｕｓｃｅｌｌｃｉｒｃｕｉｔｉｓｆｉｎｉｓｈｅｄ．Ａａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓａＢｕｃｋ?－ｔｙｐｅａｎｄＦｌｙｂａｃｋ?－ｔｙｐｅＬＥＤｓｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔＤＣ－－ＤＣｄｒｉｖｉｎｇｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓｅｔｕｐｆｏｒｏｆｄｒｉｖｉｎｇｓｅｖｅｒａｌ３５０ｍＡ，１ｖａｒｉａｂｌｅｓｏｎＷＬｕｘｅｏｎＴＭＳｔａｒ．ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｃｃｕｒａｃｙｗｅｒｅｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄＯｕｔａｎｄｔｈｅｉｍｐａｃｔｓａｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎ．ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｈａｖｅｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃｉｒｃｕｉｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅ浙江大学硕上学位论文摘要Ｋｅｙｗｏｒｄ：ＨｉｇｈＰｏｗｅｒＬＥＤ；ＤＣ．ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒＣｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｄｒｉｖｅｒ；Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇｍｏｄｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ；浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
大功率LED照明恒流驱动电源的设计(精)
大功率LED照明恒流驱动电源的设计２００9/９/29／11:3８来源:今日电子/21iｃ在当今全球能源紧缺的环境下,节约能源已成为大势所趋。
同时,国家也大力倡导节能减排,已结束的2０08年北京奥运会和即将到来的2０１0年上海世博会都不约而同地以绿色节能为主题，这就给中国LED照明产业的发展带来了巨大的历史机遇。
大功率LED具有光效高、低功耗、寿命长、稳定性高、光色纯、安全性好、可控性强等优点，正逐步取代以往的光源,开始广泛运用于全彩显示屏、交通信号灯、汽车车灯、背景光源、景观照明、特种工作照明等,成为照明领域的新一代绿色光源.据国内有关机构预测,在奥运、世博的强力带动下，中国LED照明市场规模将从2０0７年的48.5亿元快速增长至２010年的9８.１亿元。
有关专家分析认为,中国LＥＤ照明产业将在2010年前后迎来新的发展高峰。
问题的提出ﻫ一般来说,大功率LED的功率至少在1W以上，目前比较常见的有1Ｗ、3W、５W、8W和10W。
其被称为“绿色光源",正朝着大电流（30０mＡ~1。
4A)、高效率（60～120lm／W)、亮度可调的方向发展.然而,大功率LED的发光强度是由流过LEＤ的电流决定的，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驱动需要提供恒流电源，以保证大功率LED使用的安全性，还需要满足预期的亮度要求，并保证各个LEＤ亮度、色度的一致性。
所以，传统上用于驱动灯泡(钨丝、日光灯、节能灯、钠灯等光源的电源并不适合直接驱动大功率LEＤ.用市电驱动大功率ＬＥＤ也需要解决降压、隔离、ＰFＣ(功率因素校正)和恒流问题,还需有较高的转换效率．ﻫﻫ目前,市场上有上千款关于大功率ＬＥD恒流驱动的专用芯片，国内有广鹏（AD Ｄteｋ、点晶(ＳITI、晶锜(SCT、华润矽威(PT，国外有美国的超科(Supeｒtex、德州仪器（TI)、美信、国半、英国的捷特科(Zeteｘ）等知名厂家。
简单恒流源电路与仿真-001
常用恒流源电路及仿真---001
恒流源电路有多种形式可以实现，以下就简单介绍恒流源电路及其仿真结果：
图1
在图1中，XMM1是电流表，XMM2是电压表，XMM3是电压表。
要求R1=R3=R4=R6。
下面来分析一下电路：
在这里要利用到“虚短”和“虚断”。
由“虚短”可知，运放LM358的输入端2脚和3脚的电压相等，即V +=V -。
将运放的输出电压记为V o ，即电路中R5左边的电压为V o 。
将R5右边电压记为V 2。
由“虚断”得：
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=--=---++46
o 11320R V R V V R V V R V V 由R1=R3=R4=R6，V -=V +,可得
V O -V -=V -
V 2-V +=V +-V 1
即：V 1= V O - V 2
因此，流过电阻R5上的电流（方向为从左到右）I R5=52R V V O =5
1R V 由此可见，只要输入电压不变，即V1保持不变，R5上的电流就会保持不变。
当R6>>R5时，流过R2上的电流可以认为基本上保持不变，即
I R2≈5
1R V 下面进行仿真，仿真软件是multisim ，仿真结果如图2，图3：
图2
图3
通过图2和图3的仿真结果来看，当输入电压为4.242V，R5为100欧时，R2是一个滑动变阻器，阻值的大小可以调整，在这里就相当于恒流源的负载，当负载在变化时，恒流源输出的电流变化很小。
大功率恒流源的设计
大功率恒流源的设计设计要求：1. 输出功率达600W,输出电压可调的恒流源；2. 输出电压有效值：24～48V （之间随意值均可）；对应输出电流：25～12.5A ；3. 输出电压频率：f ＝50～100Hz （可设置，分辨率为1 Hz ）；4. PWM ，D 类功放；5. 单片机控制LCD 显示电压电流值。
系统原理框图：D 类功放模块方案方案一：首先产生50～100Hz 正弦波信号，将其与频率为数十千赫的三角波信号分别加到电压比较器的正反相输入端进行调制，产生脉宽可变的调制波，调制波的包络线为50～100Hz 的正弦波形。
将调制波进行开关放大，输出功率信号，最后滤波电路，得到低频率的50～100Hz 大功率电压信号。
信号发生器 D 类功放 负载测量MCU 控制及LCD 显示 大功率电源H桥也可用单电源供电要想达到600W的输出功率，大功率电源必须可以提供600W的功率才行，要实现输出电压可调，则需要VCC可调，此处打算采用电压可调的开关电源供电。
单电源供电可生成±VCC的高频脉冲信号；双电源供电则可生成±2VCC的高频脉冲信号，便于得到更大的功率。
此方案的问题是：通过四个大功率开关管组成的H桥后，负载电阻上的电压是浮着的，从测量安全考虑需要有接地端。
负载输出问题有两个方案:1.可以采用分压的方式来进行转换，并联上大电阻就可以忽略其分流作用，这样输出端子的电压和负载两端的电压还需要一个倍数转化的关系。
2.利用变压器进行隔离，使输出有接地端。
差分比例运算电路（极性转换）本设计采用变压器进行浮地转换。
系统测量模块：电流测量：通过电流互感器。
电压测量：分压之后进行采样。
恒流电路的三种设计方案
恒流电路的三种设计方案
作为（硬件）研发工程师相信对恒流电路不会陌生，本文介绍下三种恒流电路的原理图。
三极管恒流电路
三极管恒流电路
三极管的恒流电路，主要是利用Q2三极管的基级导通电压为0.6~0.7V这个特性;当Q2三极管导通，Q1三极管基级电压被拉低而截止，负载R1不工作;负载R1流过的（电流）等于R6电阻的电流(忽
略Q1与Q2三极管的基级电流)，R6电阻的电流等于R6电阻两端的0.6~0.7V电压除以R6电阻阻值(固定不变)，因此流过R1负载的电流即为恒定不变，即使R1负载的（电源）端VCC电压是可变的，也能达到恒流的电路效果。
运放恒流电路
运放恒流电路
运放的恒流电路，主要是利用运放的“电压跟随特性”，即运放的两个输入引脚（Pi）n3与Pin2电压相等电路特性;当在电阻R4输入Vin稳定电源电压时，电阻R7两端的电压也为Vin不变，因此无论外
界电路如何变化，流过R7电阻的电流是不变的;同三极管恒流（电路原理）分析一样，R2负载的电流等于R7电阻的电流，所以即使R2负载的电源为可变电压电源，R2负载的电流也是保持固定不变，达到恒流的效果。
除去运用三极管与运放设计的恒流电路，（芯片）哥介绍另外一种恒流（电路设计）方案，主要是利用稳压（二极管）的稳压特性。
稳压二极管恒流电路
稳压二极管恒流电路
稳压二极管的恒流电路中，三极管Q4的基级电压被限定在稳
压二极管工作的稳定电压Uzd下，因此R10电阻的电压等于Uzd减去三极管基级与发射级的导通压降0.7V，即U=Uzd-0.7保持恒定不变，所以流过R10电阻的电流在VCC电源即使可变的条件下也是固定不变，也就是R8负载的电流保持不变，达到恒流的效果。
实用恒流源电路设计
实用恒流源电路设计一、恒流源基础知识恒流源是一种能够提供稳定且恒定电流的电源。
在电子电路中，它通常被用于为放大器、LED等负载提供稳定的电流。
根据负载类型和要求，可以选择不同的恒流源类型，如晶体管恒流源、集成芯片恒流源等。
在选择恒流源时，需要考虑以下因素：1、负载电流：恒流源输出的电流应能够满足负载的要求。
2、电压输出：恒流源输出的电压应能够满足负载的要求。
3、稳定性：恒流源输出的电流应尽可能保持不变。
4、功耗：恒流源本身的功耗应尽可能低，以提高效率。
二、反激式半桥式全控整流电路设计反激式半桥式全控整流电路是一种常见的恒流源电路，它具有简单、可靠、易于控制等优点。
下面将介绍该电路的设计步骤：1、确定输出电流和电压首先需要确定恒流源的输出电流和电压，这可以根据负载的要求来确定。
例如，如果需要为LED提供恒定的电流，则可以根据LED的额定电压和电流来确定恒流源的输出电压和电流。
2、选择磁芯和匝数根据输出电流和电压的要求，选择合适的磁芯和匝数。
通常情况下，可以选择铁氧体磁芯或坡莫合金磁芯。
需要注意的是，选择的磁芯应能够承受一定的直流偏置电流和交流电流。
3、设计初级电路初级电路是反激式半桥式全控整流电路的重要组成部分，它主要包括输入电源、整流器、滤波器等部件。
在设计初级电路时，需要考虑输入电源的电压范围、整流器的型号和电压降等因素。
此外，还需要加入适当的滤波器以减小整流器产生的谐波对电网的影响。
4、设计次级电路次级电路是反激式半桥式全控整流电路的另一个重要组成部分，它主要包括输出滤波器、电压反馈电路等部件。
在设计次级电路时，需要考虑输出电流的波形和稳定性。
通常情况下，可以采用LC滤波器来减小输出电流的谐波分量。
同时，加入电压反馈电路可以增加整个电路的稳定性。
5、选择控制IC最后需要选择一个合适的控制IC来控制整个反激式半桥式全控整流电路的工作过程。
通常情况下，可以选择具有PWM控制功能的IC来实现这一功能。
毕业设计(论文)-高效率恒流源电路的设计
毕业设计（论文）-高效率恒流源电路的设计泉州师范学院题目高效率恒流源电路的设计物信学院电子信息科学与技术专业 07级 1 班学生姓名学号指导教师职称教授完成日期 2011年4月教务处制1高效率恒流源电路的设计物信学院 07级电子信息科学与技术指导教师教授【摘要】本文设计并制作了由DC-DC变换器为核心的开关稳流电源。
该稳流电源可对手机锂离子进行充电～采用电流型脉宽调制器UC3843作为核心器件～实现输出电流可调的开关稳流电源电路～同时采用单片机C8051F410进行程控～使开关稳流电源具备更加完善的功能。
【关键词】 UC3843 ,DC-DC变换器 ,PWM, 单片机C8051F4102引言 ..................................................................... ........................................................................ . (4)1. 系统设计 ............................................................................................................................................. (4)1.1系统设计任务 ..................................................................... (4)1.2系统设计的基本要求 ..................................................................... (4)1.3系统设计方案 ..................................................................... . (4)1.3.1 DC/DC 变换器电路拓扑结构论证 ..................................................................... (4)1.3.2微控制器电路方案论证 ..................................................................... .. (4)1.3.3 系统设计框图 ..................................................................... ..................................................... 5 2. 硬件电路设计及工作原理 ..................................................................... .. (5)2.1主器件的介绍 ..................................................................... (5)2.1.1电流型脉宽调制器UC3843简介 ..................................................................... (5)2.1.2 DC-DC变换电路设计 ..................................................................... (7)2.2元件参数选择 ..................................................................... (7)2.2.1 储能电感 ..................................................................... . (7)2.2.2 续流二极管 ..................................................................... (7)2.2.3 功率开关管 ..................................................................... (7)3. 数据测量及数据分析 ..................................................................... (7)3.1测试仪器 ..................................................................... ........................................................................ .. 73.2测试方法 ..................................................................... ........................................................................ .. 73.3数据测试 ..................................................................... ........................................................................ .. 83.4数据分析 ..................................................................... ........................................................................134. 设计总结 ..................................................................... ........................................................................ (13)致谢 ..................................................................... ........................................................................ .. (13)参考文献 ..................................................................... ........................................................................ (13)附录: .................................................................... ........................................................................ .. (15)3引言随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备为人们生活带来了极大的便利，而电子设备都离不开可靠的电源，而稳流电源在工作时产生的误差直接影响着电池的使用寿命，导致影响整个系统的稳定性。
交流恒流源设计范文
交流恒流源设计范文恒流源是一种能够在输出端提供稳定恒定电流的电子设备。
它常用于一些需要精确控制电流的应用，如电池充电、发光二极管(LED)驱动等。
恒流源的设计一般包括三个主要方面：电流控制电路、电流反馈机制和电源稳定性。
首先，电流控制电路是恒流源的核心部分，它能够通过对电流进行精确控制来实现恒流输出。
一种常用的电流控制电路是采用反馈控制的方式，通过感知输出电流并将其与设定的目标电流进行比较，然后根据比较结果调整电流源输出的电压或电流。
其中，比较操作通常使用一个差分放大器来实现，反馈信号可以通过经过电流采样电阻的电压来获取。
通过调整差分放大器的增益，我们可以改变输出电流以使其稳定在设定的目标值。
其次，电流反馈机制是确保恒流源输出稳定的重要手段。
反馈机制通常将输出电流与设定目标电流进行比较，并采取相应的控制措施来使输出电流保持在目标值附近。
除了上述提到的差分放大器，还可以使用其他反馈元件，如运算放大器，以实现更精确的电流反馈控制。
在设计反馈机制时，需要考虑电流信号的采样精度、反馈延迟和抗干扰能力等因素，以确保恒流源的稳定性和可靠性。
最后，电源系统的稳定性也是设计恒流源时需要考虑的重点。
一般来说，恒流源需要一个稳定的电源供电，以确保输出电流的稳定性。
在选择电源时，应考虑其电压稳定性、噪声水平和负载能力等因素。
此外，还可以采用滤波电容、稳压器和稳压二极管等电路元件来进一步提高电源的稳定性和抗干扰能力。
总结起来，设计恒流源需要考虑电流控制电路、电流反馈机制和电源稳定性这三个方面。
恒流源的设计过程中需要充分考虑电路的稳定性、精度和抗干扰能力，并进行合理的电路选型和参数设置。
只有在设计中充分考虑到这些关键因素，才能够设计出稳定可靠的恒流源。
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大功率交流恒流源电路
恒流源电路如图1所示：
图1交流恒流源电路
在图1中，应保证R3=R5=R6=R7，这样输出的电流比较稳定，同时R2应该尽可能的小，这样R2上面能耗就比较少。
图1中，R4是负载，当R2和输入电压V1保持不变的情况下，流过R4上的电流基本上保持不变，即可以认为是恒流。
下面的图2，图3，图4都是仿真结果图。
通过仿真可以看出，当其他条件都不变的情况下，仅仅改变负载的阻值，即R4的值，输出电流基本上不变。
由于LM1875具有交流和直流对地短路的保护功能和超载过热保护电路，可以输出最大功率为30W，因此，此电路可以输出的电流比较大。
理论上，如果R2为30欧，最大的电流可以输出将近1A。
图2
图3
图4。