恒流开关电源设计
开关电源恒压恒流控制回路的工作原理和参数计算
开关电源恒压恒流控制回路的工作原理和参数计算1.电压控制环的设计恒压源的输出电压由下式确定U O=U Z+U F+U R1=U Z+U F+I R1R1其中，U Z=6.2V（即稳压管VD1的稳定电压），光耦合器PC817A中红外 LED的正向压降U F=1.2V （典型值），需要确定的只是R1上的压降U R1。
令R1上的电流为I R1，VT2的集电极电流为I C2，光耦合器输入电流（即LED工作电流）为I F，显然I R1=I C2=I F，并且它们随u、I C和光耦合器的电流传输比CTR值而变化。
已知单片LED 驱动电源的控制端电流I C变化范围是2.5mA（对应于最大占空比D MAX）~6.5mA（对应于最小占空比D MIN），现取中间值I C=4.5mA。
因I C是从光敏三极管的发射极流入控制端的，故有关系式I R1=I C CTR采用线性光耦合器时，要求CTR=80%～160%，可取中间值：120%。
在I C和CTR 值确定之后，很容易求出I R1。
将I C=4.5mA，CTR=120%代入式中得到，I R1=3.75mA。
令R=39R时，U R1=0.146V。
最后计算出U O=U Z+U F+U R1=6.2V+1.2V+0.146V=7.546V=7.5V2.电流控制环的设计电流控制环由VT1、VT2、R1~R6、C1和PC817A等构成。
下面要最终计算出恒定输出电流I OH 的期望值。
R2为VT1的基极偏置电阻，因基极电流很小，而R3上的电流很大，故可认为VT1的发射结压降U BE1全部降落在R3上。
有公式I OH=U BE1 R3利用下面两式可估算出VT1、VT2的发射结压降U BE1=kTqln(I C1I S)U BE2=kTqln(I C2I S)式中：k为玻尔兹曼常数；T为环境温度（用热力学温度表示）；q是电子电量；当T A=25℃时，T=298K，kTq=0.0262（V）；I C1、I C2分别为VT1、VT2的集电极电流；I S为晶体管的反向饱和电流，对于小功率管，I S=4×10−14A。
基于FSEZ1317A的恒压-恒流开关电源设计
× 50kH = 2.22mH
在输出功率最大的 A 点处， I DS 及 MOSFET 导通时间达到最大值，即：
I DS _ PK =
2 × PIN _T @ A = LP × fS
2 × 8.53 A = 392mA
2.22m × 50k
tON @ A
= I DS _ PK
× LP VMIN @ A
图 6 EE16 磁芯规格参数
图 7 PC40 锰锌铁氧体 B-H 曲线
为了防止磁芯出现饱和，通常将最大磁通密度设为 2500~3000 高斯。取最大磁通密度为 3000 高斯注，则可以计算出一次绕组匝数：
NP
=
LP × I DS _ PK B × Ae
×108
=
2.22m × 392m 3000× 0.192
tON @C
=
LP
×
2 × PIN _T @C LP × fS
VMIN @C
2.22m × 2× 2.62
=
2.22m × 33k s = 2.2us
269.6
tOFF @C
=
1 fS
− tON @C
× ⎜⎜⎝⎛1+
NS NP
× VMIN @C VO _ min + VF
⎟⎞ ⎟⎠
= 1 − 2.2u × ⎜⎛1+ 1 × 269.6 ⎟⎞s
= 4.8×1.4 W = 8.53W 0.788
为了使 FSEZ1317A 准确检测输出参数以实现恒流输出，必须保证电源在所有情况下都 处于非连续工作状态（DCM）。如图 1 所示，当输出电压降到额定电压的 70%时，FSEZ1317A
会主动将开关频率 fS 从 50kHz 降到 33kHz，以防止电源进入连续工作状态（CCM），因此 B
《石油管线电伴热系统的恒流电源设计》范文
《石油管线电伴热系统的恒流电源设计》篇一一、引言随着现代工业的发展，石油化工产业作为其重要一环，在物流输送领域起着举足轻重的作用。
在石油管线的运输过程中，由于环境温度的差异和介质特性的变化，常常需要采用电伴热系统来维持管线的正常工作温度。
恒流电源作为电伴热系统的关键组成部分，其设计的好坏直接关系到系统的稳定性和效率。
本文将详细探讨石油管线电伴热系统中恒流电源的设计思路、方法及其实践应用。
二、设计背景与意义石油管线在低温环境下，容易出现介质凝固、流动受阻等问题，这不仅会影响管道的正常运行，还可能对设备和生产造成损害。
电伴热系统通过发热体对管线进行加热，维持介质处于流动状态，从而提高运输效率及安全性。
而恒流电源作为电伴热系统的供电核心，其作用在于为伴热电缆提供稳定、连续的电流，确保电缆发热的均匀性和持久性。
因此，设计一款性能优良的恒流电源对于石油管线的安全、高效运行具有重要意义。
三、设计原则与思路1. 设计原则恒流电源的设计应遵循稳定性、高效性、安全性和可维护性的原则。
稳定性要求电源输出电流的波动范围小，以保证伴热电缆的均匀发热；高效性要求电源能量转换效率高，减少能源浪费；安全性则要求电源在异常情况下能够自动保护，防止设备损坏或事故发生；可维护性则要求电源结构合理，方便日常维护和检修。
2. 设计思路恒流电源的设计思路主要包括以下几个方面：一是选择合适的拓扑结构，以满足输出电流和电压的要求；二是设计高效的控制系统，实现电流的精确控制和调节；三是采用高精度测量元件，确保电流的稳定性和准确性；四是加入保护电路，提高系统的安全性能。
四、具体设计与实现1. 拓扑结构设计恒流电源的拓扑结构应选择能够满足大电流、高效率要求的电路形式。
常用的拓扑结构包括桥式整流电路、反激式电路等。
在设计中，需根据实际需求和设备参数选择合适的拓扑结构。
2. 控制系统设计控制系统是恒流电源的核心部分，通过精确控制输出电流，保证伴热电缆的稳定发热。
恒流开关电源设计
恒流开关电源设计发表时间：2016-08-30T11:40:18.357Z 来源：《探索科学》2016年4期作者：武宪文[导读] 本文阐述了节能型恒流开关电源的工作原理，根据方案设计技术参数，给出了主要电路设计的理论依据；然后根据设计要求提出了整体电路的实现架构，并且阐述了整体电路工作原理和主要子电路的性能。
武宪文航天长峰朝阳电源有限公司辽宁朝阳 122000 摘要：本文阐述了节能型恒流开关电源的工作原理，根据方案设计技术参数，给出了主要电路设计的理论依据；然后根据设计要求提出了整体电路的实现架构，并且阐述了整体电路工作原理和主要子电路的性能。
关键词：开关电源，恒流，LED 一、开关电源及其发展趋开关稳压电源简称开关电源(SwitchingPowerSupply)，因电源中起调整稳压控制功能的器件始终以开关方式工作而得名。
它是利用现代电力电子技术，通过控制开关管通断的时间比率来维持输出电压稳定的一种电源，具有体积小、重量轻、功耗小、效率高、纹波小、噪音低、智能化程度高、易扩容等优良特性[1]。
在开关电源的应用领域内，恒流开关电源增长较快。
新型磁材料和新型变压器的开发，新型电容器和EMI滤波器技术的进步，以及专用集成控制芯片的研制成功，使开关电源实现了小型化，并提高了EMC性能。
微处理器监控技术的应用，提高了电源的可靠性，也适应了市场对其智能化的要求。
二、恒流开关电源设计2.1电源技术要求输入电压：交流220V±10%纹波电压UP：0.5V 输出电压UO：15V输出波动电流IP：±0.1A 输出电流IO：10A占空比：Dmax＝0.42 2.2开关电源设计开关电源是由输入整流与滤波电路、高频变压电路、整流续流与滤波电路、稳压恒流电路、保护电路、反馈电路、控制电路以及功率开关组成的。
输入整流滤波电路其作用是把电网存在杂波过滤，也是通过整流得到输出所需要的直流电压。
高频变压器是开关电源设计关键部件之一，在电路回路中起到电器隔离、变压、储能、变流或者是变阻等作用。
LED路灯恒流驱动开关电源设计
LED路灯恒流驱动开关电源设计摘要LED照明驱动设计了恒流输出、空载保护、隔离输出及EMC等功能。
系应用于LED照明驱动的开关电源电路。
采用PWM自动调节实现恒流输出，稳压管过压锁定实现空载保护，电磁隔离和光隔离实现隔离输出。
经过多次的运行与检测，实践证明该电路恒流输出稳定，发热量低。
本设计体积小,微调反馈电路可设置作为为LED驱动常用的350mA或700mA恒流输出。
可广泛适用于生活照明，商用照明。
关键词：LED驱动电源；发热低；恒流；隔离；低成本Driving switch power LED lighting designLED lighting design drive the constant-current output, the output and protection, isolation no-load EMC etc. Function. Is applied to the switch power LED lighting driving circuit. Using PWM automatic adjustment output voltage, the constant-current over-voltage protection tube, electromagnetic no-load realize locking and isolation realize isolation output isolation. After many operation and test, the practice has proved that the constant-current circuits, low heat stable output. This design, small size, fine-tuning feedback circuit can be set as the common 350mA LED drive or 700mA constant-current output. Life can be widely used in commercial lighting, lighting.Key words：Leds driving power；Fever is low；Constant flow；Isolation；Low cost目录1概述 (1)1.1选题的目的与意义 (1)1.2研究现状 (1)1.3系统性能指标 (1)1.4系统组成及设计思路 (2)1.5总体功能描述 (3)2硬件电路的设计 (4)2.1电路设计 (4)2.2磁路设计 (8)参考文献 (10)致谢 (10)附录 (10)1概述1.1选题的目的与意义：全球能源紧张，提高电器的效率是行之有效的方法。
LED驱动电源恒流方案大全
LED驱动电源恒流方案大全
1.稳压电流源
稳压电流源是一种简单并且常见的恒流驱动电源方案。
它通过控制恒流电源输出的电压来实现对LED灯的恒流驱动。
利用电压比例法，根据欧姆定律，当输出电流稳定时，输出的电压也会保持稳定。
这种方案的好处是简单易实现，但是电压波动会影响电流稳定性。
2.线性恒流源
线性恒流源通过在电流输出端串联一个负载电阻来实现对LED灯的恒流驱动。
负载电阻的大小可以根据所需的电流来选择，将输入电压分别作用在电流源和负载电阻上，通过欧姆定律可以得到相应的电流分布。
线性恒流源的优点是工作时电流稳定，但是效率较低，会产生较大的功耗和热量。
3.恒流开关电源
恒流开关电源是一种高效率的恒流驱动电源方案。
它通过开关器件的开关操作来稳定输出电流。
常见的恒流开关电源包括开关电流源和开关电压源两种。
开关电流源通过控制开关频率和开关占空比来实现对输出电流的稳定控制。
开关电压源则通过电压反馈回路来实现对输出电流的恒流控制。
这种方案的优点是效率高，但是电路复杂度较高。
4.稳流放大器
稳流放大器是一种专门用于LED灯驱动的恒流源。
它通过放大差分输入信号并将其输出到负载上，从而实现对负载电流的恒流控制。
稳流放大器具有高性能和高精度，是一种常用的LED驱动电源恒流方案。
综上所述，LED驱动电源恒流方案有稳压电流源、线性恒流源、恒流开关电源和稳流放大器等。
根据实际需求和设计要求，可以选择适合的方案来实现对LED灯的恒流驱动。
每种方案都有其优缺点，需要根据具体情况进行选择和权衡。
基于STC12的恒流开关电源的设计
基于 STC12的恒流开关电源的设计摘要本文是关于设计出一种STC12C5A60S2单片机发生47KHZ的PWM脉冲信号，经过驱动芯片IR2104控制MOS管，从而控制整个BUCK（降压式变换）电路。
单片机内部自带的10位ADC能通过电压电流检测电流实时反馈电流和电压数值，并由此调整输出的PWM的占空比，形成电流电压闭环控制系统。
按键能设置输出电流从0.2A到2A，以0.01A递增，输出最大10V，液晶实时显示输出电流与电压，电源设计时采用N+1的模式，正常情况下所有模块均参与工作，如设备出现故障，电源不会停止。
系统将自动减少电流运行并将故障单元退出，不影响生产。
同时所有模块单元通用化，只需备份少许模块单元即可自由更换故障模块，使维修更加简易化。
此外还可实现数字化控制，各模块单元均以微处理器为控制核心，主要利用软件程序实现自动均流等控制方案，控制灵活，精准度高，动态响应快，所用元件少，可靠性高。
【关键词】STC12 ；PWM ; IR2104 ; BUCK ;开关电源；1、设计背景及意义21世纪是信息化的时代，信息化的快速发展使得人们对于电子设备、产品的依赖性越来越大，而这些电子设备、产品都离不开电源。
开关电源相对于线性电源具有效率、体积、重量等方面的优势，尤其是高频开关电源正变得更轻，更小，效率更高，也更可靠，这使得高频开关电源成为了应用最广泛的电源。
从开关电源的组成来看，它主要由两部分组成：功率级和控制级。
功率级的主要任务是根据不同的应用场合及要求，选择不同的拓扑结构，同时兼顾半导体元件考虑设计成本；控制级的主要任务则是根据电路电信号选择合适的控制方式，目前的开关电源以PWM控制方式居多。
随着科学技术的不断进步，科学成果也有很大的进展，在开关电源方面的研究也是如此。
电力电子已经成为人们生活中必不可或缺的一部分，同时也是经济发展的命脉。
电力电子技术的发展导致电力开关器件的性能大幅提高，开关上限频率、功耗也都有了明显的改善。
大功率LED恒流驱动电源设计
大功率LED恒流驱动电源设计张准;陈晓冰【摘要】In order to drive the high-power LED, a constant-current-driven switching power supply based on the flyback principle was designed, which includes the design of flyback power supply circuit, the selection of switching power supply transformer, the design of power factor correcting circuit and the design of the various protection circuits. The PCB design and prototype manufacture of the power supply were completed by taking into consideration of EMI and heat dissipation. The experiments of output testing and power factor testing were performed. The results of the experiments prove that the power output is stable, the output voltage is 41, 8 V, current is 338 mA, the power factor is 0. 86, and that twelve 1 W high-power LEDs can be lightened. This design has a reference value to the application of the high-power LEDs.%为了驱动高功率LED,设计了一种基于隔离反激式原理的恒流驱动开关电源.该设计主要包括反激式开关电源电路的设计、开关电源变压器的选择和设计、功率因数校正电路的设计以及相关的各种保护电路的设计.综合考虑EMI和散热问题,对该电源进行了恰当的PCB设计并完成了实物制作,对该电源进行了输出测试和功率因数测试实验,实验结果表明该电源功率输出稳定,输出电压为41.8V,电流为338 mA功率因数为0.86,并成功点亮了12个1W 的大功率LED.该设计对大功率LED的应用具有一定的参考价值.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2012(035)016【总页数】4页(P164-166,170)【关键词】大功率LED;恒流驱动电源;开关电源;功率因数校正【作者】张准;陈晓冰【作者单位】华南师范大学信息光电子科技学院,广东广州 510631;华南师范大学信息光电子科技学院,广东广州 510631【正文语种】中文【中图分类】TN710-340 引言LED（Light Emitting Diode）是一种注入型电致发光半导体器件，作为21世纪最新发展的环保型光源，有着发光效率高、发光单色性好、寿命长、节能环保等诸多优点，因此被誉为“第四代光源”，随着大功率LED的研究和发展，发光效率超过100lm／W的功率型LED已经在照明行业得到了广泛的应用［1］，随着技术的发展，大功率LED的特性将日趋完善，但是也存在不少的缺点，其中灯具寿命与LED寿命的不匹配是一个较为严重的问题，一般LED具有很长的寿命，利用LED设计的照明产品，其整体寿命取决于这个设计中寿命最短的部分，而一个LED灯寿命最短的就是驱动电源，因此驱动电源的好坏影响了LED灯具的应用［2］。
恒压恒流输出式单片开关电源的设计原理
恒压/恒流输出式单片开关电源可简称为恒压/恒流源。
其特点是具有两个控制环路,一个是电压控制环,另一个为电流控制环。
当输出电流较小时,电压控制环起作用,具有稳压特性,它相当于恒压源;当输出电流接近或达到额定值时,通过电流控制环使IO维持恒定,它又变成恒流源。
这种电源特别适用于电池充电器和特种电机驱动器。
下面介绍一种低成本恒压/恒流输出式开关电源,其电流控制环是由晶体管构成的,电路简单,成本低,易于制作。
1.恒压/恒流输出式开关电源的工作原理7.5V、1A恒压/恒流输出式开关电源的电路如图1所示。
它采用一片TOP200Y型开关电源(IC1),配PC817A型线性光耦合器(IC2)。
85V～256V交流输入电压u经过EMI滤波器L2、C6)、整流桥(BR)和输入滤波电容(C1),得到大约为82V～375V的直流高压UI,再通过初级绕组接TOP200Y的漏极。
由VDZ1和VD1构成的漏极箝位保护电路,将高频变压器漏感形成的尖峰电压限定在安全范围之内。
VDZ1采用BZY97C200型瞬态电压抑制器,其箝位电压UB=200V。
VD1选用UF4005型超快恢复二极管。
次级电压经过VD2、C2整流滤波后,再通过L1、C3滤波,获得＋7.5V输出。
VD2采用3A/70V的肖特基二极管。
反馈绕组的输出电压经过VD3、C4整流滤波后,得到反馈电压UFB=26V,给光敏三极管提供偏压。
C5为旁路电容,兼作频率补偿电容并决定自动重启频率。
R2为反馈绕组的假负载,空载时能限制反馈电压UFB不致升高。
该电源有两个控制环路。
电压控制环是由1N5234B型62V稳压管(VDZ2)和光耦合器PC817A(IC2)构成的。
其作用是当输出电流较小时令开关电源工作在恒压输出模式,此时VDZ2上有电流通过,输出电压由VDZ2的稳压值(UZ2)和光耦中led的正向压降(UF)所确定。
电流控制环则由晶体管VT1和VT2、电流检测电阻R3、光耦IC2、电阻R4～R7、电容C8构成。
基于TNY268的反激式LED恒流驱动开关电源设计
基于TNY268的反激式LED恒流驱动开关电源设计汪勇;张金明【摘要】LED照明是提高照明质量、节约能源的重要举措.可靠高效的LED恒流驱动电源设计是充分发挥LED照明优势的关键所在.开关电源被誉为高效节能型电源,它非常适合做LED恒流驱动电源,现已成为LED驱动的主要电源.文中设计了一款基于TNY268的反激式小功率开关电源,该电路结构简单,输出电压和恒流驱动值均可随意设定;并依据设计制作了样机,对样机进行了参数测试.实验结果证明:输出电压对输入电压的变化适应力强,输出精度和效率较高.【期刊名称】《实验科学与技术》【年(卷),期】2014(012)004【总页数】4页(P47-50)【关键词】开关电源;TNY268芯片;反激变换器;恒流驱动【作者】汪勇;张金明【作者单位】西华大学理化学院,成都610039;四川邮电职业技术学院信息中心,成都610067【正文语种】中文【中图分类】TN86随着人们生活水平的提高，对照明提出了更高的要求；伴随着光伏技术的发展，大功率高亮度LED以其高效、节能、使用寿命长而进一步引起了社会各界对该光源的广泛关注；固态光源凭借寿命长、亮度高、响应快等优点在现代照明体系中得到广泛的应用。
依据LED的特性可知：LED的理想工作条件是恒流驱动。
恒流驱动有多种方案可以实现，比如：用恒流源直接驱动；用线性电源制作恒流源驱动；开关电源恒流驱动。
但前两种驱动方案的缺点是明显的：恒流源直接驱动，驱动电流小，只能做小功率驱动；用线性电源制作恒流源，驱动电流可任意调节，但需要电流限定电阻，在大功率时，该电阻上消耗的功率大，因而驱动电路效率低，不利于节能。
而开关电源恒流驱动具有输出电压、电流可随意调节，使用方便；效率高，一般开关电源效率可达80以上；体积小、重量轻和对电网电压及频率的变化适应性强等优点[1-3]。
本文设计了一款基于TNY268的小功率开关电源恒流驱动源，电路简单，适用范围广泛。
自制LED恒流驱动电源,LNK304 LED driver
自制LED恒流驱动电源,LNK304 LED driver自制LED恒流驱动电源,LNK304 LED driver关键字：LNK304,LED电源电路作者：孙安由于LED用作照明灯具有节能、长寿命等优点，现在LED照明非常火热。
由于LED需要的是低压直流电源．为了使用220V(或者110V)交流市电驱动LED。
需要使用电源转换电路。
普通常见的线性电源由于体积大、效率低等缺点，不适合用在这里，但是常用的开关电源需要设计变压器．设计制作过程比较复杂，不适合爱好者DIY。
下面介绍的这个LED驱动电源电路非常简单．并且全部使用市场上便于购买的器件，非常适合爱好者自己动手制作。
这个电源支持90V～265V的交流市电输入．输出恒流100mA．能够驱动4~5个串联的LED模组。
图1是本次制作的电路原理图．使用了内部集成了开关管的LNK304这款芯片．电路拓扑为buck-boost结构。
90V～265V交流市电经过D4整流、C5滤波后进人U1，U1内部有一个基准源，会在FB脚和S脚之间产生一个1.65V的基准电压．这个电压以及R12、R2和R4共同决定了输出的电流．具体的计算公式是：I=1.65x(R2+R1)／(R2xR4) 按照图中的取值．输出电流在100mA左右。
图中的C4是芯片滤波电容，C1滤除R4上的毛刺．C2为输出摅波电容。
为了防止没有接LED的时候输出电压太高．D2和D1构成限压电路。
空载时输出电压由D1的稳压值决定。
制作可以在洞洞板上完成。
其中R3是保险电阻．也可以用一只250W1A左右的保险丝代替。
C3和C10是电解电容，C4和C2是陶瓷电容．特别是C2不能用电解电容，代替，否则会发热比较严重。
D2和D5需要耐压500V以上的超快恢复二极管，可以代替的型号有HER107、MUR160等。
L1用直径10mm左右的工字电感。
制作完成的电路如图2所示（略）。
制作完成后可以接上发光二极管测试。
可以使用4～5个功率LED串联也可以使用五组(每组4～5个串联)普通的高亮度LED并联，每组电流约20mA。
恒流开关电源设计
恒流开关电源设计何颖【摘要】LED照明具有亮度高、功耗低、耐震动、寿命长、外观尺寸小、响应速度快等显著优点,可广泛应用于室内及室外照明、景观及装饰照明、汽车照明、道路照明等领域[1].由于这些优点,近年来LED照明已逐步取代传统照明,市场规模逐渐扩大.LED驱动电源作为LED照明的重要组成部分,直接影响照明效果及使用寿命,近年来也随着LED照明技术的进步而得到较大发展.针对LED照明的特点,根据实际工程应用对LED恒流驱动开关电源的要求,以功率因数调整等设计目标为主线,详细介绍LED驱动电源各组成模块,并给出对各个模块的设计方法.%LED lighting with high brightness, low power consumption, vibration resistant, long service life, small appearance size and fast response etc, can be widely used in indoor and outdoor lighting, land-scape and decorative lighting, automotive lighting, road lighting and other fields. Because of these advan-tages, LED lighting has gradually replaced traditional lighting in recent years, and the market size has gradually expanded. LED driving power supply is an important part of LED lighting, which directly affects the lighting effect and service life, and it also has been developed greatly with the development of LED lighting technology in these years. According to the characteristics of LED lighting and the requirements of practical engineering application to the LED constant current driving switch power supply, taking the de-sign goals such as power factor adjustment as the main line, each module of LED driving power is intro-duced in detail, and the design methods for each module is given.【期刊名称】《微处理机》【年(卷),期】2017(038)006【总页数】4页(P21-24)【关键词】LED照明;恒流驱动;功率因数;开关电源【作者】何颖【作者单位】中国电子科技集团公司第四十七研究所,沈阳110032【正文语种】中文【中图分类】TN43LED是一种低压直流驱动型器件，需要在LED光源和交流市电之间根据实际情况装配不同的电源适配器（LED驱动电源）[2]。
5 LED反激式恒流开关电源设计(10)
内容提要
3 1 概述
3 整流滤波电路及输入电容选择 2 3 高频变压器设计与实例 3 3 高频变压器计算软件 4 3 5 3 6 3 7 3 8 恒流反馈电路设计 PFC 变换器设计 安规元件：NTC电阻 压敏电阻 EMI元件 安森美 NCL30051带PFC 半桥谐振离线式LED恒流源
法1实例：反激变压器EXCEL 自动计算表
PIExpertSuiteSetup8.5 ：软件
反激变压器设计法2：基于电流纹波系数设计（如《精通开关电源》）
反激变压器的电流变换关系
反激变压器一次边和二次边的电流不同时出现。 根据能量守恒，变压器的电流变换关系成立，即 n=IS/IP(=NP/NS)
基于电流纹波系数设计步骤及实例
步骤6：据截止变比n = VOR/Vo，算副边匝数
步骤7：占空比校正及磁饱和验证
步骤8：计算线径
法2实例
课后作业：自学教材 P96例题
高频变压器材料
磁芯形状 特点 适用情况
EE,ER,EC 常规铁心,低廉,窗口面积 大功率、辅助电源，功率密 ,ETD 大,大功率时易作安规. 度较低的场合 EFD PQ,RM 平面化的EE类铁心 应用情况同上，且要求Low Profile，表贴或沉降式结构
（3）恒流反馈电路设计实例(演示)
过压保护： R47= 0-3K，故过载电压VO=2.5V*(R47+R48+R49)/R49=27.5-37.5V。
PF及其原理
功率因数 PF（Power Factor） ：定义为有功功率P与视在功率S 之比， PF = P/S。 当电源输入正弦电压与正弦电流的相位差为ϕ 时， PF= cos ϕ。 PF越大，电力利用率越高，因此 PF越接近1 越好。 无PFC电路开关电源的PF<0.6： 整流电路后面有一个大滤波电解 电容（容性负载），使输出电压 平滑，但使整流器的输入电流严 重畸变而变为尖脉冲，产生许多 奇次谐波，对电网污染。
TL494+ir2104构建的升降压，恒压恒流，限压限流设计方案
TL494+ir2104构建的升降压，恒压恒流，限压限流设计⽅案基础的开关电源理论完成以后，就要实际制作电路板并调试了。
TL494+ir2104的组合是我当时⼏个⽉来最头痛的组合，实验室负责⼈总会给出各种各样的调试要求，并提出更⾼的标准。
从普通的升降压的恒压电路，到恒流电路，再到限压限流电路，让⼈很是头痛。
不过，现在看来都是⼀个套路，其中⼀套调好，其他的只是部分改动。
⾸先对涉及的芯⽚TL494、ir2104、IN282做⼀个简单的介绍。
TL494是⼀个固定频率的脉冲宽度调制电路，也就是PWM⽣成器件，内置了线性锯齿波振荡器，振荡频率可以通过外部的⼀个电阻和⼀个电容进⾏调节。
输出电容的脉冲其实是通过电容上的正极性锯齿波电压与另外2个控制信号进⾏⽐较来实现。
功率输出管Q1和Q2受控于或⾮门。
当双稳触压器的时钟信号为低电平时才会被通过，即只有在锯齿波电压⼤于控制信号期间才会被选通。
当控制信号增⼤，输出脉冲的宽度将减⼩。
控制信号由集成电路外部输⼊，⼀路送⾄时间死区时间⽐较器，⼀路送往误差放⼤器的输⼊端。
死区时间⽐较器具有120mV的输⼊补偿电压，它限制了最⼩输出死区时间约等于锯齿波的周期4%，当输出端接地，最⼤输出占空⽐为96%，⽽输出端接参考电平时，占空⽐为48%。
当把死区时间控制输⼊端接上固定的电压，即能在输出脉冲上产⽣附加的死区时间。
脉冲宽度调制⽐较器为误差放⼤器调节输出脉宽提供了⼀个⼿段：当反馈电压从0.5V变化到3.5时，输出的脉冲宽度从被死区确定的最⼤导通百分⽐时间中下降为零。
2个误差放⼤器具有从—0.3V到（vcc—2.0）的共模输⼊范围，这可能从电源的输出电压和电流察觉的到。
误差放⼤器的输出端常处于⾼电平，它与脉冲宽度调制器的反相输⼊端进⾏“或”运算，正是这种电路结构，放⼤器只需最⼩的输出即可⽀配控制电路。
ir2104是典型的开关管驱动芯⽚，⽤单纯的PWM信号去驱动开关管的导通关闭是很不现实的，分离元器件搭建的推挽电路也确实没有集成的驱动芯⽚效果好，所以⼀般驱动芯⽚还是要⽤的。
恒压恒流电源芯片DK906 6W原边反馈开关电源方案
DK906——6W 原边反馈恒流、恒压电源芯片
5、计算电感：由 Pin
=
1 2
L * IP2
* Fs
得
L
=
2* Po max
I
2 P
*
Fs
max*η
=
2 * 5W 0.28A2 *60K
* 0.75
≈
2.8mH
电感取 2.8mH。
6、计算原边匝数 N p ：由磁通链的两个公式 λ = NP * Ae * B 及 λ = L * IP 得
DK906——6W 原边反馈恒流、恒压电源芯片
典型应用二：三绕组 5V1A
元器件清单
序号
元件名称
1
保险丝
2
整流二极管
3 二极管
NP =
L * IP B * Ae
=
2.8mH * 280mA 0.25T *17.1mm2
≈ 183 匝
为是次级圈数为整数，取初级圈数取为 180 匝。
7、计算副边匝数 NS Ns = N p /N=180/15=12 匝
8、变压器的漏感
由于变压器不是理想器件，在制造过程中一定会存在漏感，漏感会影响到产品的稳
≈
2.5v * Ns NP
* (1 +
RFB 2 ) RFB1
− Vd（参考典型双绕组恒压应用，Vd
为
次级整流二极管电压）；
三绕组恒压应用：VOUT
≈
2.5v * Ns NA
* (1 +
RFB 2 ) RFB1
− Vd
（参考典型三绕组恒压应用）
当负载小于最大输出功率时，芯片工作在恒压模式。芯片根据负载动态调节峰值电
Pout=Vout*Iout=5V*1A=5W，即 Pin=5W/0.75=6.7W，可用 EE13 磁心，Ae=17.1mm²。
基于TL494的恒流电源设计
同 济 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 （ 海 ２ ห้องสมุดไป่ตู้０ ） 胡 晓 军 张逸 成 上 ０ ８ ４
姚 永 涛 吴璐 璐
（ ｅａｔ ｅｔｆＥｅｔｃｌ ｎｉ ｅｉ ， Ｔ ｎ］ Ｕ ｉ ｒｔ， Ｓａ ｇ ａ ２ １ ０ ，Ｃ ｉａ Ｈ ｉｏ ｎ Ｚ ａｇＹ ｃｅｇ Ｙ ｏＹ ｎ ｔ ＷｕＬ ｌ Ｄ ｐｒ ｎ ｌ ｒａ ｇｎ ｒ ｇ ｏｇｉ ｎ ｅ ｉ ｍ ｏ ｃｉ Ｅ ｅ ｎ ｖ ｓｙ ｈ ｎｈ ｉ ０ ４ ｈｎ ） ｕＸ ａｊ ｈｎ ｉ ｎ ａ ｏｇ ｏ ８ ｕ ｈ ａ ｕ ｕ
Ｔ ｋｒ ｎ ｘ ｏ ｃ ｌ ｓ ｏ ｅ Ｔ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｄ ｗａ ｅ ｏｉ ｓ ａ ｅ ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｗ ｔ ｈ ｉ ｌ ｔｄ ｗ ｖ ｆｒ ｌ，ｗ ｉｈ ｓ ｏ ｓ ｇ ｅ ｔｃ ｎ ｉ ｅ ｃ ｅｗｅ ｎ ｅ ｔ ｉ ｓ ｉ ｏ ｃ ｐ ． ｈ ａ ｕ ｅ ｖ ｆ ｒ ｌ ｒ ｏ ａ ｅ ｉ ｔ ｅ ｓｍｕ ａｅ ａ ｅ ｏｉ ｓ ｈ ｃ ｈ ｗ ｒ ａ ｏ ｓｓ ｎ ｙ ｂ ｔ ｅ ｏ ｌ ｌ ｈ ｌ ｔ
ｔｅ ． ｅ ｅｕ ｐａｔ ａ Ｄ ｕｒｎ ｓｕｃ ｉ ｉ ｌ ｂｌｙ ｍ ｌ ｐｌ ｃ ｒ ｎ，ｈｇ ｒｃ ｉｎ ｎ ｏｄＥ ｅｆ ａｃ． ｈ ｍ Ｔ ｓｌｉａ ｒ ｉ ｌ Ｃｃｒ ｔｏ ｒ ｗｔ ｈｇ ｒ ｉ ｉｔ ｈ ｒ ｔｓ ｃ ｃ ｅ ｅ ｈ ｈ ｅａ ｉ，ｓ ａ ｐｅ ｕｒ ｔ ｉｈｐｅｉｏ，ａｄｇｏ ＭＣｐｒ ｒ ｎｅ ｌｒ ｅ ｉ ｓ ｏ ｍ
ｗａｅ ｓｍｕ ａｉｎ ａ ｄ ｅ ｐ ｒ ｎａｌ ａ ｕ ｅ ａ ｅｏ ｉｓ ｈ ｅ ｓ ｆ ａ ｅ ｓｍｕ ａｉ ｎ ｉ ｄ ｔ Ｓ ｉｅ ｈ ｕ ｈ ｗ ｉｈ ａ ｐ ｏ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｌｔ ｎ ｘ ｅｉ ｏ ｍｅ ｔｌ ｍｅ ｓ ｒ ｄ ｗ ｖ ｆｒ ｌ．Ｔ ｏｔ ｒ ｉ ｌ ｔ ｓｍａ ｅｗｉ Ｐ ｐ ｃ ，ｔ ｒ ｇ ｈ ｃ ｐ ｒｘ ｍａｅ ｃ ｍ－ ｙ ｌ ｗ ｏ ｈ ｏ
详解恒压-恒流输出式单片开关电源的设计原理
详解恒压/恒流输出式单片开关电源的设计原理恒压/恒流输出式单片开关电源可简称为恒压/恒流源。
其特点是具有两个控制环路，一个是电压控制环，另一个为电流控制环。
当输出电流较小时，电压控制环起作用，具有稳压特性，它相当于恒压源；当输出电流接近或达到额定值时，通过电流控制环使IO维持恒定，它又变成恒流源。
这种电源特别适用于电池充电器和特种电机驱动器。
下面介绍一种低成本恒压/恒流输出式开关电源，其电流控制环是由晶体管构成的，电路简单，成本低，易于制作。
恒压/恒流输出式开关电源的工作原理 7.5V、1A恒压/恒流输出式开关电源的电路如图1所示。
它采用一片TOP200Y型开关电源(IC1)，配PC817A型线性光耦合器(IC2)。
85V～256V交流输入电压u经过EMI滤波器L2、C6)、整流桥(BR)和输入滤波电容(C1)，得到大约为82V～375V的直流高压UI，再通过初级绕组接TOP200Y的漏极。
由VDZ1和VD1构成的漏极箝位保护电路，将高频变压器漏感形成的尖峰电压限定在安全范围之内。
VDZ1采用BZY97 C200型瞬态电压抑制器，其箝位电压UB=200V。
VD1选用UF4005型超快恢复二极管。
次级电压经过VD2、C2整流滤波后，再通过L1、C3滤波，获得+7.5V输出。
VD2采用3A/70V的肖特基二极管。
反馈绕组的输出电压经过VD3、C4整流滤波后，得到反馈电压UFB=26V，给光敏三极管提供偏压。
C5为旁路电容，兼作频率补偿电容并决定自动重启频率。
R2为反馈绕组的假负载，空载时能限制反馈电压UFB不致升高。
该电源有两个控制环路。
电压控制环是由1N5234B型6 2V稳压管(VDZ2)和。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第6期2017年12月微处理机MICROPROCESSORSNo.0Dec.，2017恒流开关电源设计何颖(中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳110032)摘要:LED照明具有亮度高、功耗低、耐震动、寿命长、外观尺寸小、响应速度快等显著优点，可广泛应用于室内及室外照明、景观及装饰照明、汽车照明、道路照明等领域[1]。
由于这些优点，近年来 LED照明已逐步取代传统照明，市场规模逐渐扩大。
LED驱动电源作为LED照明的重要组成部分，直接影响照明效果及使用寿命，近年来也随着LED照明技术的进步而得到较大发展。
针对LED照明的 特点，根据实际工程应用对LED恒流驱动开关电源的要求，以功率因数调整等设计目标为主线，详细 介绍LED驱动电源各组成模块，并给出对各个模块的设计方法。
关键词:LED照明；恒流驱动；功率因数;开关电源DOI 编码：10.3969/j.issn.l002-2279.2017.06.005中国分类号:TN43 文献标识码:B文章编号：1002-2279(2017 )06-0021-04Design of Constant Current Switching Power SupplyHe Ying(The 47th Research Institute o f China Electronics Technology Group Corporation, Shenyang 110032,China)Abstract：LED lighting with high brightness,low power consumption,vibration resistant,long service life,small appearance size and fast response etc,can be widely used in indoor and outdoor lighting,landscape and decorative lighting,automotive lighting,road lighting and other fields.Because of these advantages,LED lighting has gradually replaced traditional lighting in recent years,and the market size has gradually expanded.LED driving power supply is an important part of LED lighting,which directly affects the lighting effect and service life,and it also has been developed greatly with the development of LED lighting technology in these years.According to the characteristics of LED lighting and the requirements of practical engineering application to the LED constant current driving switch power supply,taking the design goals such as power factor adjustment as the main line,each module of LED driving power is introduced in detail,and the design methods for each module is given.Key words：LED lighting;Constant current driving;Powerfactor;Switching power supplyi引言LED是一种低压直流驱动型器件，需要在LED 光源和交流市电之间根据实际情况装配不同的电源 适配器（LED驱动电源）[2]。
LED发光强度由流过 LED的电流决定，电流过强会造成LED的消损甚至 导致LED损坏，电流过弱则会影响LED的发光强 度。
在目前技术条件下，使用市电驱动LED需要解 决压降、整流、隔离、PFC(功率因数校正）、恒流等问 题，除此之外还需提高转化效率，并做到小体积、易散热、低成本、抗电磁干扰，实现长时间稳定工作。
针 对以上特点及要求，目前LED驱动电源基本都采用 恒流开关电源方式作为解决方案。
2选用恒流驱动的理由图1为LED伏安特性曲线，从曲线中可以看 到，LED作为二极管，其伏安特性符合指数方程：I1-丄■(I丨观察式(1)可知，较小的电压变化将引起较大的作者简介:何颖(1983-)，女，辽宁省盘锦市人，助理工程师，主研方向：电子信息工程。
收稿日期：2017-11-01.22.微处理机2017 年电流变化，而LED发光亮度是由电流决定，因此较 小的电压变化将致使LED发生闪烁。
另外LED具 有负温度特性，其温度越高导通电阻越低，如采用 恒压源，一旦由于环境温度等因素导致LED的结温 升高，如图2所示，其伏安特性曲线将整体左移，从 而导致其导通电阻降低。
由于采用的是恒压源，导 通电阻降低后导通电流将进一步增大，使结温进一 步升高，最终影响LED寿命甚或导致烧毁。
基于上 述讨论，照明用LED驱动电源应以恒流源为主'3 LED驱动电源设计基本思路为保障设备及人员安全，使用高频变压器在物 理上实现交流市电线路与LED驱动电源之间的隔离。
根据LED的伏安特性和温度等物理特性，LED 驱动器采用直流电压恒流驱动。
采用有源功率因数调整技术，利用全控开关器 件对输人的电流波形及相位进行控制，使其与电压 波形同相位，以达到提高功率因数和降低能耗的目 的。
根据驱动需求选取反激变换器作为LED驱动 电源的拓扑结构。
选取iw3612作为开关电源的主控芯片，其能够 满足88〜264V的交流输人电压，芯片内部集成 MOSFET，最大输出电流为350mA;超过350m A时 可配置外部N沟道MOSFET，最高开关频率为200kHz，输出电流精度为5%，电源效率可达85%，功率因数可达0.9。
内置输人电压补偿电路，在不同 输人电压下均能改善LED电流稳定性，LED电流可 通过外部电阻进行设定[4]。
丨〜3612采用一次侧反馈 恒流控制的反激变换器，不需要使用光电耦合器及 反馈补偿元件，大大简化了电路设计，并且利用数 字技术使功率开关管恰好在反馈波形处于波谷时 开始导通，相当于零电压开关技术，有效降低了开 关损耗。
iw3612还具有开路和短路保护、驱动芯片 输人过电压保护、过电流及过热保护等功能。
iw3612 的工作原理如图3所示。
图3 iw3612原理图采用电磁干扰滤波器(EMI Filter)作为抗干扰 组件，有效抑制电网噪声，提高电子设备的抗干扰 能力，增强系统的稳定性。
4模块化设计详解4.1输入整流及EM丨设计采用全桥整流电路对交流电进行整流，采用 1A/250V熔丝管及压敏电阻器进行过流保护，同时 也吸收浪涌电压。
图4所示的EMI滤波器由共模电 感L1、L2以及串模电容C1等组成，当共模干扰出现 时，由于L1、L2磁通方向相同，经过耦合后总电感量 迅速增大，从而对共模信号产生很大的感抗，使之不 易通过[5]。
经过计算，可选取L1=L2，I=3A，L=5mH的共模电感，另外R1、R2作为电感泄放电阻，在系统断 电时使电感放电。
串模电容器可选取630V/3nF电容 滤掉串模干扰。
整流原理如图5所示。
图4 EMI滤波原理图6期何颖：亘流开关电源设计.23.4.2 PFC电路设计目前，采用AC-DC变换器的开关电源均通过 整流电路与电网相连，其输人整流滤波器由整流桥 和滤波电容构成，二者均属于非线性元器件，使得 开关电源对电网电源表现为非线性阻抗。
由于大容 量滤波电容的存在，使得整流二极管的导通角变 窄，仅在交流输人电压的峰值附近才能导通，交流 输人电流将因此产生严重失真[6]。
图6为未经PFC 处理的整流波形。
图6未经P F C处理的波形针对这一问题，采用有源PFC升压式变换器加 以解决。
PFC的工作原理如图7所示，它的详细工 作原理如下所述:在PWM信号的控制下，当V导通 时，L上有脉动直流电流通过而存储电能，电压极性 是左端为正，右端为负，使V D截止，此时C对后级 负载放电；当V关断时，在L上产生的反向电动势的极性是左端为负、右端为正，与U(wt)叠加后达到 升压目的，使V D导通;L上存储的电能通过V D给 负载供电，并对C进行充电，由于V D具有隔离作 用，因此整流桥的电流波形不受滤波电容影响；当交流输人电压u以正弦变化时，控制电路只需以 PWM方式对V的通、断进行控制，即可使电感电流 自动跟踪交流正弦波电压的变化，与之保持同相位。
调整后的波形如图8所示。
4.3稳压管钳位电路反激变换器在开关关断时向次级提供能量，此 时，初级会受到由次级反射的电压，感应电压的极 性与直流输人电压相同，开关管承受两种电压的叠 加作用，由于反射电压有尖峰存在，因此必须添加 保护电路来保护MOS管[7]。
方案中所采用的是稳压管钳位电路，由于在开 关管导通和关断的瞬间，瞬态电压抑制管V R会通 过较大电流，所以这种电路会受到瞬态电压抑制管 温升的限制。
由于没有电容，不会出现通过电阻的 充放电现象，所以在整个负载范围内有较高的效 率，同时空载功耗很低。
R2不但起限流作用，同时 也吸收部分能量，从而抑制了振荡。
R1由于提供了 与V R不同的回路，所以也在一定程度上降低了 E-图9稳压管钳位电路原理图.24.微处理机2017 年MI。
工作原理图如图9所示。
图9中的各参数为：VR:1.4V〇r<VR<200V，0.5〜6WR1:47〜330kftR2:0〜22f t，1WD1：600V,1A4.4 DC-DC变换设计中采用反激变换器作为拓扑结构，其原理 如图10。
在脉宽调制信号的正半周时，V导通，一次 侧有电流Ip通过，将能量存储在一次绕组中。
此时 二次绕组的输出电压是上正下负，使VD截止，没有 输出;负半周期时，V截止，一次侧没有电流通过，根 据电磁感应原理，此时在一次绕组上会产生感应电 压Uor，使二次绕组产生电压Us,其极性为上正下 负，从而V D导通，经VD、C整流滤波后获得输出电 压，由于开关频率很高，输出电流能基本维持恒定，图10采用反激变换器结构的D C-D C变换原理图从而实现恒流的目的。