AP3766驱动电路课程设计报告

课程设计

课程名称开关电源课程设计

题目名称_15wLED灯驱动电路_ 学生学院信息工程___ 专业班级_应用电子技术2 学号3112002536

学生姓名黄康烔

指导教师____李志忠_____________ 2014 年12 月30 日

目录

一、课题背景 (3)

1.LED的发展

2.LED恒压驱动的缺陷

3.LED驱动芯片的发展

4.LED驱动要求

二、AP3766简介与典型应用分析 (4)

1、AP3766简介

2、AP3766应用原理分析

三、重要参数计算 (6)

1、变压器参数

2、电路参数

四、变压器的制作 (12)

1、参数计算

2、材料确认

3、绕线

4、包胶带

5、安装CORE

6、压脚

7、焊锡

五、实测波形分析 (14)

1、开关管三端波形以及分析

2、万用表实测功率以及分析

六、课程设计心得体会 (16)

一、课题背景

1、LED技术正在高速发展：

随着技术的发展，LED的功率在不断提高与传统的照明灯相比，超高亮LED具有寿命长、可靠耐用、维护费用极为低的特点。目前的LED高效率现在已经可以达到201m/w以上。由于LED响应速度快(ns级)，如在汽车上安装高位LED刹车灯，可以减少汽车追尾事故的发生。

2、采用恒压源驱动LED有缺陷，高亮LED常采用恒流源驱动：

LED业界有人发现，采用恒压源驱动不能保证LED亮度的一致性，并且影响LED 的可靠性、寿命和光衰。因此，超高亮LED通常采用恒流源驱动。恒流电源可消除正向电压变化所导致的电流变化。

3、高亮LED驱动芯片的发展

根据高亮度LED大功率恒流驱动的特点，很多公司都推出了高亮度LED的专用驱动控制芯片，这些生产LED驱动IC的厂商包括Melexis、lnfinton(英飞凌)、Lienear Technology(凌力尔特)、Supenex Inc、Analog Devices(ADI)、通嘉科技(Leadtrend)、安茂微电子(AME)，华润矽威等等。

4、LED驱动电源的具体要求

LED是低压发光器件，具有长寿命，高光效，安全环保，方便使用等优点。对于交流市电输入电源驱动，隔离输出是基于安全规范的要求。LED驱动电源的效率越高，则越能发挥LED高光效，节能的优势。同时高开关工作频率，高效率使得整个LED驱动电源容易安装在设计紧凑的LED灯具中。高恒流精度保证了大批量使用LED照明时的亮度和光色一致性。IEC国际电工委员会对照明灯具提出了明确的谐波要求，即

IEC61000-3-2标准。同时，最新的能源之星（Energy Star）标准提出对于大于5W的LED照明产品，要求功率因数指标，即PF，必须大于0.7。

BCD半导体制造有限公司(简称BCD Semi)专注于电源管理集成电路产品的设计研发、工艺制造和销售。针对LED驱动电源的特殊要求，BCD公司推出了一系列高性价比的覆盖中小功率应用解决方案。

我们根据老师提出的课程设计要求采用了BCD公司最新推出的LED专用驱动控制芯片AP3766来制作一个小功率LED驱动（15W）。

二、AP3766简介与典型应用分析

1、AP3766简介

AP3766是BCD公司最新推出的LED专用驱动控制芯片，采用原边调整控制(PSR)技术实现高精度的恒压/恒流(CV/CC)输出，省去了副边光耦及恒压恒流控制电路，也不需要环路补偿电路实现了电路的稳定控制，并且采用SOT-23-6 小体积封装，显著缩小系统体积，降低了系统成本。AP3766具有“亚微安启动电流”专利技术，降低了系统功耗，提升了效率。能够使得效率大于80%，空载功耗小于30mW。 AP3766内置外部元件温度变化补偿及恒流CC收紧技术实现垂直的CC特性，保证了量产情况下±5％的输出恒流精度。同时，AP3766内置软启动，过压保护，短路保护功能，提高了系统可靠性。

2、AP3766应用原理分析

图一

图一为AP3766应用LED驱动电路原理图。我们可以将电路分为几个部分分析。

整流电路：

如图所示为整流电路，Array四个二极管为整流桥，在此我们选用集成整

流器件。

C1的作用为整流后波形的滤波作用。

NTC1为功率型热敏电阻，常串联在交流电路中起电流保险作用。为了避免电子电路中在开机瞬间产生的浪涌电流，并且在浪涌电流作用后，NTC 发热，且由于电流的持续作用，NTC 电阻阻值下降到非常小的程度，消耗功率忽略不计。

反激式开关电源电路：

如图所示，为反激式开关电源电路，功能是完成隔离输出和变压功能，其开关管Q1的工作由驱动AP3766来控制。

反激变换部分：

如图所示、 当开关管关断时，原边绕组电感电流不能突变，原有的过电流由R10,C3,D3所构成的回路吸收。属于缓冲电路。C4,R13所组成的电路也属于缓冲电路。

开关管开通的时候T1变压器充电，负载电流由C5提供，开关管关断的时候T1变压器放电，为C5充电和负载供电。

AP3766工作外围电路供电部分：

R3、R4为启动电阻，上电后，交流电整流后经过R3、R4对C2充电，使得C2端达到典型启动电压18V ，AP3766启动。

启动后Q1所需的驱动电流和AP3766

的工作电压

电流由辅助绕组，R7、D2、所构成的的供电回路提供。 最低工作电压典型值为9V 。

此时，R5,C2，R7具有RC 缓冲电路作用，消除电压尖峰。 AP3766工作外围电路功能部分：

根据芯片手册说明：

CS 的典型反馈电压阈值为0.51V FB 的典型反馈电压阈值为3.83V

辅助绕组电压经过电阻R11R12分压，连接到芯片的FB 脚，作为输出电压的检测和开路保护电路。

R8R9为开关Q1的电流检测电阻，经过R1后连接到芯片的CS 脚，即电流采样脚

芯片OUT1脚用来驱动Q1的开通和关断

为此我们通过设定一个需要输出的电压值，电流值，以及AP3766的辅助绕组供电电压，来设置电路参数，使满足，CS 检测电压为0.51V ，FB 检测电压为3.83V 。

那么当负载变化，电流电压发生变化时，AP3766根据CS,FB 这两点采集数据的偏差值，会自动调整Q1的开关频率PFM ，改变原边电流，从而影响副边功率输出，实现副边的恒压恒流输出。

对于AP3766的调频控制（PFM ）：

PFM （脉冲频率调制）是一种脉冲调制技术，调制信号的频率随输入信号幅值而变化，其占空比不变。

PFM 的特点是控制脉冲的频率可变。控制器中的两个单稳态电路确定了T ON (最大导通时间)和T OFF (最小关闭时间)。T ON 单稳态电路触发第二个单稳态电路T OFF 。只要电压环路的比较器检测到V OUT 跌落到稳压范围以下，将触发T ON 单稳态电路。导通脉冲的最大值固定，如果峰值电流环路检测到达到电感电流门限的数值，则可缩短该脉冲时间。

三、重要参数计算

输入指标： v V V ac 85%)01(85min _=-=