led开关电源范文
时间：2023-04-07 07:18:04
导语：如何才能写好一篇led开关电源，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
过电流保护电路
在直流led开关电源电路中,为了保护调整管在电路短路、电流增大时不被烧毁。其基本方法是,当输出电流超过某一值时,调整管处于反向偏置状态,从而截止,自动切断电路电流。过电流保护电路由三极管BG2 和分压电阻R4、R5组成。电路正常工作时,通过R4与R5的压作用,使得BG2 的基极电位比发射极电位高,发射结承受反向电压。于是BG2 处于截止状态(相当于开路),对稳压电路没有影响。当电路短路时,输出电压为零,BG2 的发射极相当于接地,则BG2 处于饱和导通状态(相当于短路),从而使调整管BG1 基极和发射极近于短路,而处于截止状态,切断电路电流,从而达到保护目的。
过电压保护电路
直流LED开关电源中开关稳压器的过电压保护包括输入过电压保护和输出过电压保护。如果开关稳压器所使用的未稳压直流电源(诸如蓄电池和整流器)的电压如果过高,将导致开关稳压器不能正常工作,甚至损坏内部器件,因此LED开关电源中有必要使用输入过电压保护电路。当输入直流电源的电压高于稳压二极管的击穿电压值时,稳压管击穿,有电流流过电阻R,使晶体管T导通,继电器动作,常闭接点断开,切断输入。输入电源的极性保护电路可以跟输入过电压保护结合在一起,构成极性保护鉴别与过电压保护电路。
软启动保护电路
开关稳压电源的电路比较复杂,开关稳压器的输入端一般接有小电感、大电容的输入滤波器。在开机瞬间,滤波电容器会流过很大的浪涌电流,这个浪涌电流可以为正常输入电流的数倍。这样大的浪涌电流会使普通电源开关的触点或继电器的触点熔化,并使输入保险丝熔断。另外,浪涌电流也会损害电容器,使之寿命缩短,过早损坏。为此,开机时应该接入一个限流电阻,通过这个限流电阻来对电容器充电。为了不使该限流电阻消耗过多的功率,以致影响开关稳压器的正常工作,而在开机暂态过程结束后,用一个继电器自动短接它,使直流电源直接对开关稳压器供电,这种电路称之谓直流LED开关电源的“软启动”电路 。
在电源接通瞬间,输入电压经整流桥(D1~D4)和限流电阻R1对电容器C充电,限制浪涌电流。当电容器C充电到约80%额定电压时,逆变器正常工作。经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号,使晶闸管导通并短路限流电阻R1,LED开关电源处于正常运行状态。
过热保护电路
篇2
1、公司在国内大功率LED路灯市场份额占50％以上；
2、净利润年复合增长率43.07%；
3、大功率LED驱动电源未来有望保持50%以上的高增速。
茂硕电源（002660）是国内LED 驱动电源领军企业。公司主要以消费电子类电源和大功率LED驱动电源为主营业务，是国内领先的高可靠、智能化、高效能节能开关电源制造及解决方案提供商。公司在国内大功率LED路灯、隧道灯驱动电源市场份额占50%以上。业内人士认为，公司大功率LED驱动电源未来几年仍有望保持50%以上的高增速。
领先的开关电源企业
公司主要产品为消费电子类电源和大功率LED驱动电源。其中消费电子类包括AV视听、IT通信设备用电源；大功率LED驱动电源以路灯及隧道灯为主。目前消费电子类电源为主要收入来源，占公司2011年营收73%，LED驱动电源营收占比约23％。毛利率较高的大功率LED驱动电源为公司未来重点发展业务。
公司是我国最早介入大功率LED驱动电源领域的公司之一，凭借在这一领域的技术优势和先发优势获取了较高的市场占有率，公司在国内大功率LED路灯、隧道灯驱动电源市场份额占50%以上。驱动电源为LED性能不良的主要瓶颈，目前公司产品各项性能优良：适应-60至70℃的工作温度，具备耐极寒性能，以此成为俄罗斯OPTOGANINN供应商，成功打开海外市场。此外，公司产品电源内部温度不超过70℃，相比同类电源80-90℃的内部温度更有利于延长电容器寿命。
通过多年的经营发展，并凭借优质的产品、完善的服务、诚信的经营理念，“茂硕”品牌已获得众多国内外知名企业的认可，公司已经与勤上光电、富士康、比亚迪等企业建立长期合作关系，公司大功率LED驱动电源产品已成功应用于上海世博会、广州亚运会等室外及场馆照明，并取得了良好的效果。
公司2011年较2008年营业收入年复合增长率为34.13%，利润总额复合增长率47.34%，净利润年复合增长率43.07%，公司经营规模和盈利水平整体呈现较高的成长性。
募投项目大幅增加产能
2010年全球开关电源市场超过120亿美元，通用开关电源（主要为消费类开关电源）占据33%左右份额，市场约39.6亿美元，公司2011年消费电子类电源销售收入仅4亿元，占全球市场份额仅1%左右，公司该业务仍处于起步阶段，未来的潜力仍很大。随着国内在开关电源技术水平不断提升、国际及台湾地区主流厂商向中国大陆进行产业转移，公司大客户战略和快速响应优势等因素的影响，公司在IT通信和AV视听领域还将保持稳定增长。
此外，LED路灯作为一个政府主导的新兴产业，未来两年增速将超过100%，其驱动电源也将随之高速增长。公司是国内较早从事LED路灯驱动电源开发的公司之一，具有较大的先发优势和技术优势。公司大功率LED驱动电源增长较快，营业收入由2009年的0.32亿元上升到2011年的1.49亿元，未来几年仍有望保持50%以上的高增速。
篇3
LNK500的工作原理一般包含有电源启动、恒定电流工作、稳压工作、自动重启工作、选择次级反馈等基本流程。现本文主要对其工作原理进行一一分析。
1.1电源启动当该电源开关器件在电路中连通后，就会有输入电压通过该电源开关器件。为了满足控制极内部连接高压电流源的充电需要，控制极的相应电容就会将漏极与控制极内部高压电流源连接[3]。而对于源极来说，高压电流源的限制电压为5.6v，一旦控制极的电压达到这个数值，高压电流源就会被关断，同时激活内部的高压电路，推动内部MOSEFT工作。而为了弥补内部芯片的损耗，就会调用储存在相应电容中的电荷。
1.2恒定电流工作电源开关工作后会输出电压，并在电压器与电压输出间产生了相应的初级线圈。另外，也加大了通过初级线圈的反馈控制电流。当输出电压与输入电压相等时,内部电流就会限制输出电压的增加[4]。相反，如果输出电压增高，为了保证输出电流时的恒定功率，就会用内部的电流来限制输出电压。
1.3稳压工作当输入电压超过输出电压后，器件内部的占空比也会相应的减少。而电源所输入的电压决定了输入电压的取值，依据LinkSwItch内部的峰值电流实现对占空比的控制，并将占空比控制在内部电流的限制值内，此时恒压工作取代恒流工作。相关设计经验表明，在电源开关的典型设计中，在对输入进行设计时，往往将占空比30%处设计为最小电压的转换值。本设计中，在进行输入设计时，主要将占空比设置在40%左右，减轻了开关的负重，并为减少能量的消耗提供了可能。
1.4自动重启工作自动重启的设计是为了防止电路处于开路或短路状态时，控制极处流入过量的外部电流，进而引起相应电容产生放电。在对自动重启工作进行设计时主要将电容放电的值控制在4.7V，一旦电容放电达到这个数字，就会激活自动重启装置，及时关闭MOSEFT管，将控制电路的电流控制在低电流备用状态当中。此时，LinkSwItch依然能够提供电源，且提供的电源能够被储存，并正常应用到电源正常工作状态中。
1.5选择次级反馈新型LNK500开关电源器件主要运用光耦反馈来改进和调整输出电压。电路中的成分会受到加入的电压的影响，电压反馈信号主要依靠VR1和U1LED提供。VR1的使用主要是依靠TL431，并将输出电压的容许偏差控制在5%左右。另外R4的出现提供了VR1所需要的偏压。VR1的电压与Y1LED所降下的电压之间的值约等于调节的输出电压。在对U1/LED峰值电流进行限制时主要用R5的低值电阻，并输出U1/LED的纹波。图2为是简单电阻分割器的反馈构造。有R1、R3、D1、R2、C1、C2调整，对线圈的电压信号起到滤除和平滑的作用。在R1处通过的直流电流能够被光耦进行有效的调整，同时，通过LinkSwitch控制极的反馈电流也能够被很好的接收。如果该电阻分割器处于恒流工作状态时，电压反馈电压的阈值会高于输出电压的值。而此时，输出电压的值有U1和VR1共同定义，光耦不能对其起到作用。一旦出现这种状况，LNK500的内部电流限制会调整到提供一个近似恒流输出的特性。但是，当电压反馈电压的阈值符合输出电压的值时，光耦就会发挥其作用。U1晶体管内电流就会受到输出电压的影响，若输出电压增加，U1晶体管内的电流也会增加，而通过R1的反馈电压也会相应的增加。
2、LNK500开关电源电路的设计
LNK500开关电源器件的设计者是美国Powerint公司。在对其进行电路设计时，我们要充分的分析该器件的特性，设计出多路输出的开关电源电路设计。在对该器件进行电路设计时，可从以下七个方面入手，依次是输入电路、滤波整流电路、变压器、LNK500开关电源器件、光耦反馈、主输出、辅助输出。其理论模型图构建如图3所示。
3、结束语
篇4
【关键词】 电源割接 方案 复接线
长期以来，通信电源带电割接对于电源工程人员来说，一直是一项很具有挑战性的工作。风险高、难度大，稍有疏忽就会导致重大事故。夸张一点说，工作完成以前，割接施工人员始终在“剃刀”的边缘。本人结合工作实践及借鉴前人经验，具体来说主要是应注意以下几个问题。
一、电源割接方案
1、首先用电部门提前填写标准的“用电申请单”（如果割接涉及到其他部门），要求填写好“用电类型”（普通交流，直流，UPS交流），“保险类型”（空开，熔断器），“保险的最大通流量”（要求所接设备峰值电流不超过保险最大通流量的50%，防止长期运行温升过高出现危险），“最晚割接完成时间”（便于双方工作协调同步进行，避免因割接滞后影响业务开通），“供电线路是否主备冗余”。
2、割接实施项目经理必须组织施工方，相关专业提前看现场，确定割接方案。
3、割接方案制定：
（1）割接方案中要对工作人员的职责，任务，权限些清楚，例如明确工程负责人、安全负责人、施工负责人、业务核对负责人、技术负责人。这一点最重要，只有划清了责任，才能保证各个环节的有序。
（2）割接方案要考虑到突发事件的控制和应急处理的内容，在每一步都要计划好不能按时完成的应急倒代方案，割接受阻时要能快速恢复到上一步或初始状态。
（3）割接方案中应有参加割接人员，工具，设备，物料准备的说明；割接先期准备的说明；割接的起止时间（割接时间尽可能避开重大节日，重要会议等特殊敏感时期，网络高峰期）；割接具体步骤；要有相应流程图、图纸、各种清单、验收报告等施工资料。
4、割接方案制定后报相关领导，专家组论证，审核通过后，各方签字交相关监管部门备案后实施。
二、割接前准备工作一定要做充分，尤其是一些细节问题
1、涉及到的线路，空开，熔断器，做好标记，标明线序，来去方向。
2、仔细察看施工现场，有时候想当然认为不会有什么问题，但施工中突然发现预想施工空间狭小，电源线根本进不去，或者准备的扳手进不去而无法施工（有时正负接线柱，或负极和机壳距离过近）。
这时候一种情况是工程中断，被迫延期；另一种是为了进度强行施工，造成施工时的误操作事故或后期的隐患。所以这一步务必根据现场确定好路由和工具，如电源线如何走，在哪打弯，如何绑扎，预留多长；根据螺丝，螺母型号准备螺丝刀，扳手等工具的类型，规格，数量（有时候内六角等特殊型号螺丝，如不事先看仔细，准备好，现场割接时必然束手无措）。
3、仔细检查工作中涉及到在原设备上的螺丝，螺母是否有锈死或滑扣的，如有及时处理。
4、整个施工现场必须有一个而且只能有一个“第一负责人”，施工前该负责人要宣布工作纪律，注意事项，整体工作安排，并根据割接方案中的人员布置清单将每一个环节的负责人先查落实到位。每一步工作开始，结束都需要“第一负责人”确认，必要的测量，记录要与方案同步进行，“第一负责人”可以有意识的控制一下各阶段的进度，完成一个阶段后可进入暂停状态休整，当然时限不能超过方案规定的最终完成时限。总之，整个割接过程一定要按照方案进行，做完一步，核实一步，记录一步，尽量避免多个工作点同时进行。
5、一些特殊情况也应在方案中考虑到：例如
1）急照明设备（手灯，手电筒等），发电机预启动，防止突然停电，或者施工现场光线不足等特殊情况。
2）准备灭火器防止意外火灾。
3）工具一定做好绝缘，尤其是工具尾部；施工前要清理随身携带的危险物品，例如钥匙，金属眼镜，钢笔，戒指，手环，手链，手表，带金属纽扣的衣服等所有可能短路的金属物品。
4）施工时要准备员1.5米绝缘梯子1-2把（木质或树脂），不要用金属制梯子，谨防施工中倾倒短路。
5）施工中拆卸或安装小螺丝螺母要注意，谨防螺丝，螺母，垫片等小部件失手滑落到电源柜内部导致短路（电源柜有些角落正负极距离很近）。
6）螺丝的紧固对安全很重要，而每人的手劲又有差异，所以为了避免接触不良导致日后事故，必须有2人以上对螺丝的紧固复查。
7）有些双电源接口的设备，施工前一定向相关专业人员核实清楚是否可带电割接，有些设备可能同时供电可以，带电割接不行。另外，割接时最好相关专业人员同时到现场（如交换，传输，数据），防止意外掉电能及时充起恢复。
三、新旧电源设备替换时需要注意的问题
1、谨防插熔断器是产生火花。火花产生的原因是熔丝两端有较大的电位差并且有回路电流产生，产生为小的火化是正常的，不必惊慌，主要注意以下几点：
1）严禁带负载插上熔丝，在插上熔丝时，一定要确保相应的负载开关在关的位置，待熔丝合上后再合上相应的负载开关。
2）在合上蓄电池的主熔丝或整流器的隔离开关时，先要测量熔丝两端或隔离开关两端的电压，确保蓄电池和开关电源或整流器汇流排的电位差小于0.5伏。
3）对于开关电源，在合上主熔丝前，要先测量蓄电池端电压，然后开启开关电源模块，调节模块输出电压，使它和蓄电池端电压相等或相近（小于0.5V），然后再合上主熔丝。
2、使用临时复接线应注意的问题院有时候，旧电源运行时间过长，性能老化需要电源柜替换，要将老开关电源上所有的48V电源线一根根地带电割接到新运行的开关电源上，而且要求在割接过程中绝对不能掉电和短路。
传统方法是：用两只带有48V直流电源的正负专用线卡分别卡破设备（如交换机）上两根48V正负电源线（也就是在其上面再并联一个外加的48V辅助电源），然后在老开关电源近端分别剪断相应的交换机正负电源线，绝缘包裹后，再将此电源线引至新开关电源并接到相应的位置，然后合上对应的空开或熔丝送电。最后松开线卡，再继续下一根电源线的割接。
但是，这中割接方式有一些重大掉电和事故隐患：
1）专用线卡卡得太轻，就不能卡破电源线的绝缘皮，辅助电源就没有真正并联到交换机的电源线上。这时剪断电源线，交换机就会掉电。如果线卡卡得太重，就会严重损伤交换机的电源线，为日后的维护工作带来隐患。
2）如果不小心将正负电源线卡与交换机的电源线极性接反，就会发生严重的短路事故，轻则熔丝熔断、交换机掉电，重则烧毁交换机。
3）如果48V直流辅助电源与线卡直连，中间没有隔离开关，正负线卡在松开的状态下，万一彼此相碰或碰到通信设备，都会引起短路；如果只对负极线采取隔离措施（在负线上加一路空气开关），而”+”线卡与系统的“+”直连，由于线卡质轻且位置不固定，容易碰到机房中通信设备的“―”同样也会造成短路事故。
3、为了避免以上隐患，目前流行的做法是用一种专用的割接闸刀并注意以下几点。
1）专用的割接闸刀原理
用4个发光二极管来指示操作状态。LED4作为辅助电源指示灯，只要辅助电源正常，发光二极管LED4（红色）就会亮。
当线卡夹“―”破交换机负电源线时，辅助电源“+”端与线卡“―”间48V电压就会加在LED2上，使LED2（绿色）发光。当线卡“+”夹破交换机正电源线时，线卡“+”与辅助电源“―”端间48V电压就会加在LED3上，使LED3（黄色）发光。
只有当“+”、“―”线卡都已分别正确夹破交换机正负电源线时，LED1（绿色）才会发光。当不小心将正负电源线卡与交换机的电源线极性接反时，LED1、LED2、LED3都不会亮，提醒操作人员检查，可以有效地防止由于极性接反而引起的重大事故。
2）具体的割接操作步骤
步骤1：将割接闸刀的一端分别接至新直流配电屏的一路输出熔断器或开关上，此时割接闸刀上发光二极管LED4（红色）亮。
步骤2：找到需要割接的电源线，此时要注意保证割接闸刀处于分开的状态，将两只线卡按照正负极性卡住交换机上的电源线，并用内六角扳手拧紧线卡上的螺栓，将交换机电源线上的绝缘皮卡破，此时割接闸刀上的“破线通电”指示灯应亮起（注：“+”线卡破时LED3黄灯亮、“―”线卡破时LED2绿灯亮、正、负线均卡破时LED1绿灯也会同时亮起），然后合上割接闸刀。
步骤3：剪断原来直流配电屏上相应的电源线（注意院正负线要分别剪断）并接到相应的直流配电空气开关。其余电源线割接依此类推，若线长度不够，则要用连接铜管压接加长电源线，并做好绝缘。
篇5
【关键词】LED；电源；驱动技术
1 引言
LED光源作为绿色、节能、省电、长寿命的第四代照明灯具而异军突起、广受关注、如火如荼地迅速发展，2012年更是LED大规模进入室内和家庭照明的第一年，也是民用LED开始的第一年。作为民用产品对产品的性能、价格、可靠性提出了更为严格的要求。一方面要求LED的发光效率不断提高、价格逐年不断降低，以10瓦灯具为例，2008年光源价格为60—80元，驱动价格为18元，到2012年光源价格降到10—20元，而驱动电源价格仍大于13元，电源价格已与光源相当，可以肯定，2013年以后，灯具中光源成本将低于驱动价格。另一方面，对于LED的恒流驱动电源也提出了很多要求，在一般人的心目里，LED本身的寿命已经是非常高了，但是实际的寿命却是非常低，往往是由于电源寿命低而引起。而电源的寿命往往取决于电解电容的寿命。
综合以上两方面的分析LED灯具驱动电源的成本和驱动电源的可靠性已经成为制约LED灯具推广普及的最大瓶颈，因此开发低成本、高可靠性、长寿命的新型驱动方法已成为LED灯具发展的重点。
2 未来LED驱动应该具备的特点
根据目前LED灯具发展及推广过程中碰到的问题，总结出未来LED灯具驱动必须具备一下特点：
2.1长寿命，LED光源的寿命公认可达到10万小时，作为跟LED配套使用的驱动电源也应该具有相匹配的寿命，才能保证LED的整灯寿命达到10万小时，因此要求驱动电源必须采用固态半导体器件，不能使用电解电容等寿命短的器件。
2.2 低成本，LED灯具的成本主要由光源和驱动成本决定，LED光源的成本逐年降低，并且以后还有很大的下降空间，但是目前采用传统开关电源方案的LED驱动电源的成本受器件成本的限制，未来已经没有下降的空间，因此必须开发新的驱动技术，降低驱动电源采用的器件数量和整个驱动的成本。
2.3 小体积，在室内照明灯具中，LED球泡灯、射灯、日光灯、筒灯等大多灯具其内部安装驱动的空间体积非常有限，因此要求LED驱动电源体积要非常小。
2.4 耐高温，由于LED光源在发光过程中，能量的70%---80%转换为热能，一般LED灯具的驱动都内置在灯具内部，而灯具的外壳温度大多都为50℃以上，其内部温度大多都超过60℃，因此LED驱动电源长期工作在环境温度为60℃以上的高温环境中，所以LED驱动电源必须具备耐高温的特性。保证LED驱动在高温环境下的可靠性。
2.5 高效率，LED灯具作为节能产品，驱动的效率决定了整个灯具的能量转换效率，因此LED驱动必须具有很高的转换效率保证LED灯具的节能特性。
2.6 高功率因数，随着LED灯具的大量普及，大量功率因数过较低的灯具使用导致电网的无功功率变大，对输电线路的损耗增大，因此未来LED灯具国家标准出台肯定会限制低功率因数的灯具的推广销售，因此未来灯具的驱动电源必须选择功率因数较高的方案。
2.7 生产方便适合自动化生产，光电一体化模组设计使得灯具的安装非常方便，并且也适合大批量自动化生产，因此将LED驱动电路和光源设计成一体化方案将是未来LED发展的一个方向。
3 IC驱动技术的发展现状
根据以上LED驱动必须具备的技术特点，分析几种省掉传统开关电源采用IC直接驱动LED的新技术产品特点；
3.1 韩国汉城半导体公司即今天的首尔半导体早在2005年已发明可以用交流直接驱动使其发光的ACLED驱动技术，它将LED驱动电路做成集成IC，并且跟LED光源设计在一块电路板上，直接接入交流220V就可以正常工作，并且驱动电路和光源采用混合连接方式，可以使得整灯功率因数达到0.95以上，驱动效率为90%，驱动电路只有两个IC，无需外接任何器件，也没有电解电容，大大降低了驱动电路的成本，并且驱动电路和光源都为半导体器件寿命相匹配，可达到10万小时。光电一体化模组式的设计，使得整灯生产成本降低，并且适合大批量自动化生产。图1为首尔半导体光模组的驱动电路图和产品图片，图2为首尔半导体光模组输入电压和电流的波形图
3.2 美国硅谷的ExClara公司提出了一种方案可以接近地解决这个问题。因为采用恒流二极管以后，电流只能是平的，所以也就只能用阶梯波来接近正弦波。
这个看起来很简单的事，真要实现可是一件很复杂的事。为了得到这样的电流波形，就必须依次接通具有不同恒流值的LED串。其EXC100芯片具体框图如图四所示。
3.3 美国的Supertex公司也开发了一个可接通4串LED的CL8801。采用4串以后PF可以达到0.98，谐波失真也可以小于20%。它的框图如图五所示。
3.4 为了降低成本，最简单的办法就是把内部的高压MOS开关管拿到外面，用分立元件实现。晶丰的BP5108就是采用这种方法。
在220V时，当整流后电压升到104.7V时，第一串40颗LED开始导通（其电压为134V）；当电压再增加34.89V时，第二串23颗LED开始和第一串LED串联并导通（其电压为76V）；当电压再增加25.21V时，第三串23颗LED再串入并导通（其电压为76V），最后三串LED都以30.8mA的最大电流导通（额定电流为20mA）。因为这时候电流的波形比较接近正弦波，而且和电压波形同相，所以功率因数可以高达0.968，效率也可以有90.6%。
以上列举了四个公司开发的新的LED驱动技术，都省掉了传统的LED驱动电源，利用集成IC芯片驱动LED工作，使得LED整灯的成本大幅降低，并且驱动器件寿命和LED寿命相匹配。在设计灯具时可以利用IC芯片体积小的特点，将驱动电路和LED光源设计成一体化的结构，实现LED灯具的模组化，方便大批量生产。
4 小结
目前LED的发展受到灯具成本、可靠性等关键指标的影响，推广普及缓慢，并且很难进入民用市场，被广大普通老百姓所应用，只有寻求新的驱动技术，本文阐述了几种新的LED驱动技术，解决了LED目前采用开关电源驱动方式所带来的重大问题，使得LED灯具的成本大幅降低、可靠性提高。采用这种驱动技术将加快LED照明的迅速发展普及。因此采用IC驱动技术也将成为未来LED驱动的一个发展方向。
参考文献：
篇6
【关键词】单片机；稳压；开关电源；温度传感器
1 引言
直流稳压电源是一种常见的电子仪器，广泛地应用于电子电路、教学实验和科学研究等领域。目前使用的直流稳压电源大部分是线性电源，利用分立器件组成，其体积大，效率低，可靠性性差，操作使用不方便，自我保护功能不够，因而故障率高。随着电子技术的飞速发展，各种电子、电器设备对稳压电源的性能要求日益提高，稳压电源不断朝着小型化，高效率，低成本，高可靠性，低电磁干扰，模块化和智能化方向发展。以单片机系统为核心而设计制造出来的新一代智能稳压电源不但电路简单，结构紧凑，价格低廉，性能卓越，而且由于单片机具有计算和控制能力，利用它对采样数据进行各种计算，从而可排除和减少由于骚扰信号和模拟电路引起的误差，大大提高稳压电源输出电压和控制电流精度，降低了对模拟电路的要求。智能稳压电源可利用单片机设置周密的保护监测系统，确保电源运行可靠。输出电压和限定电流采用数字显示，输入采用键盘方式，电源的外表美观，操作使用方便，具有较高的使用价值。
2 工作原理
本智能稳压电源以开关电源为基础电路，以高性能单片机为控制核心，组成数据处理电路，在检测与控制软件支持下，通过对开关电源输出电流、电压进行数据采样与给定数据比较，从而调整和控制开关电源的工作状态，同时监测开关电路的工作温度和输出电流大小，其工作原理框图如图1所示。是电经整流、滤波变成直流电送入开关调整电路，开关调整电路在单片机的控制下输出稳定的直流电。用户可根据需要通过键盘给定稳压电源输出的电压值及最大输出电流值，单片机系统自动对电源输出电压和电流进行数据采样，并与用户给定数据进行比较，然后根据设置的调整算法控制开关调整电路，使电源输出电压符合给定值，单片机在调整电源输出电压的同时还要检测电路的工作温度和输出电流，倘若超过给定值，就启动保护电路。
图1 智能稳压电源框图
3 硬件设计
3.1 单片机组成系统
智能稳压电源的单片机系统是以8031为CPU，包括8kRAM(芯片6264数据存储器)和16kROM(芯片27128程序存储器)，以及1kEEROM。EEROM是用来保存最后一次从键盘输入的电压、电流数据以及温度、脉宽调整数据等，每次开机时单片机从EEROM中读出数据控制电源输出。另外还扩充一片集成电路8155来补充8031的I/O口，其中8155的A口作输出，提供LED显示数据口，B口作键盘输入口，C口作为输出，提供开关调整电路激励脉冲信号。具体框图见图2。
3.2传感器输入通道及A/D转换
电流传感器是由一段康铜片串接在电源输出电路中制成，电压传感器使用电阻分压方式，单片机系统通过电流、电压传感器检测电流和电压，测得两路模拟信号，先通过各自放大器放大成与A/D转换器相匹配的信号，经多路选择开关CD4051送给A/D转换器。由单片机CPU控制选择有关通道进行分时切换，实现二选一，依次将两路模拟信号送至AD1674转换器，进行A/D转换后变成数字信号，再经光电耦合器送入8031单片机。
3.3 开关管控制信号发生电路
为了精确控制开关电路的电压输出，本系统采用脉宽调制的控制方式调节开关管的工作状态。8155把单片机的高频脉冲信号分频后变成适宜的开关脉冲信号，作为8155的计数脉冲和门控信号，单片机把给定值与传感器采集的信号进行比较，产生误差信号，根据电压控制算法设置8155产生不同占空比(0～90％)的方波信号，经过光电耦合器控制开关调整电路输出设定的电压。
3.4 监测和保护系统
为了使智能稳压电源能可靠、安全地工作，本系统设置了多重监测和保护系统，主要包括过热保护、过流保护和短路保护，其中过热保护采用中断方式控制。单片机系统通过温度传感器和电流传感器检测开关电路的工作温度和电源输出电流，倘若温度和电流超过给定值，单片机系统就切断开关电路激励信号并启动声光报警。单片机对短路保护采用电压和电流双重检测，只有当电压很低，电流很大时才启动短路保护。
3.5 键盘及显示电路
智能稳压电源的键盘与显示部分装在仪器操作面板上，由8位LED数码管，3个LED指示灯以及16只键构成，其
中4位数码管显示电源电压，4位数码管显示电流，3个灯作为报警显示。键盘与显示电路通过8155接口电路与8031相接。
4 软件设计
本系统软件是由一个主程序，两个中断服务程序和一个子程序组成，它控制着智能稳压电源有条不紊地工作。
在初始化过程中，先是将8031各个口复位，然后从EEROM中读出上次关机前存入的数据，控制开关电路，并进行显示。初始化完成后，开中断。若有中断请求则响应，否则进行数据采样并读给定值，然后进行数据处理，若有短路或过流情况发生，则调用报警保护子程序，若没有短路或过流情况发生，则接照电压控制算法重新设置脉宽，激励开关电路。两个中断服务程序分别是过热检测保护报警程序和键盘设定程序，子程序是保护报警程序。
篇7
郑久云 韩志刚 罗胜钦
摘要：随着地球能源的不断消耗和人们对绿色产品
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郑久云 韩志刚 罗胜钦
摘要：随着地球能源的不断消耗和人们对绿色产品的追求，高效无污染的白光LED越来越受到人们的青睐。文中讨论了白光LED的几种主要驱动方式，并以PT4115驱动芯片为例阐述开关电源驱动电路的原理与应用。
关键词：白光LED；开关电源；PWM调光
中图分类号：TN431
篇8
摘要：介绍了高频开关电源的控制电路和并联均流系统。控制电路采用TL494脉宽调制控制器来产生PWM脉冲，用软件的方式实现多电源并联运行时达到均流的方法。
关键词：开关电源；脉宽调制；均流
引言
模块化是开关电源的发展趋势，并联运行是电源产品大容量化的一个有效方案，可以通过设计N＋l冗余电源系统，实现容量扩展。本系统是多台高频开关电源（1000A/15V）智能模块并联，电源单元和监控单元均以AT89C51单片机为核心，电源单元的均流由监控单元来协调，监控单元既可以与各电源单元通信，也可以与PC通信，实现远程监控。
1PWM控制电路
TL494是一种性能优良的脉宽调制控制器，TL494由5V基准电压、振荡器、误差放大器、比较器、触发器、输出控制电路、输出晶体管、空载时间电路构成。其主要引脚的功能为：
脚1和脚2分别为误差比较放大器的同相输入端和反相输入端；
脚15和脚16分别为控制比较放大器的反相输入端和同相输入端；
脚3为控制比较放大器和误差比较放大器的公共输出端，输出时表现为或输出控制特性，也就是说在两个放大器中，输出幅度大者起作用；当脚3的电平变高时，TL494送出的驱动脉冲宽度变窄，当脚3电平变低时,驱动脉冲宽度变宽；
脚4为死区电平控制端，从脚4加入死区控制电压可对驱动脉冲的最大宽度进行控制，使其不超过180°，这样可以保护开关电源电路中的三极管。
振荡器产生的锯齿波送到PWM比较器的反相输入端，脉冲调宽电压送到PWM比较器的同相输入端，通过PWM比较器进行比较，输出一定宽度的脉冲波。当调宽电压变化时，TL494输出的脉冲宽度也随之改变，从而改变开关管的导通时间ton，达到调节、稳定输出电压的目的。脉冲调宽电压可由脚3直接送入的电压来控制,也可分别从两个误差放大器的输入端送入,通过比较、放大,经隔离二极管输出到PWM比较器的正相输入端。两个放大器可独立使用,如分别用于反馈稳压和过流保护等，此时脚3应接RC网络，提高整个电路的稳定性。
如图1所示，PWM脉冲的占空比有内部误差放大器EA1来调制，而内部误差?大器EA2则用来打开和关断TL494，用于保护控制。脚2和脚15相连，并与公共输出端脚3相连通，因脚3电位固定，所以，TL494驱动脉冲宽度主要由脚1（PWM调整控制端）来控制；脚16是系统保护输入端，系统的过流、过压、欠压、过温等故障以及稳压或稳流切换时关断信号都是通过脚16来控制。锯齿波发生器定时电容CT=0.01μF，定时电阻RT=3kΩ，其晶振频率fosc==36.6kHz。内部两个输出晶体管集电极（脚8和脚11）接＋12V高电平，其发射极（脚9和脚10）分别驱动V1和V2，从而控制S1和S2,S3和S4管轮流导通和关闭。
2软件介绍
2.1电源单元和监控单元的软件
高频开关电源单元主要有数据采集，电压电流输出给定，键盘和LED显示，故障处理以及与监控单元RS485通信等子程序组成。监控单元主要有键盘和液晶显示，EEPROM以及与电源单元和PC机RS485通信等子程序组成。EEPROM用于存放工作参数和其他不能丢失的信息，它采用X5045芯片，X5045有512字节，内涵看门狗电路，电源VCC检测和复位电路。
如果出现故障，电源单元立即做出相应处理，并主动向监控单元申请中断，将故障数据传送给监控单元，监控单元立即调用故障处理程序，如果故障严重将切除故障电源，并启动备份电源，而且将故障情况传送给PC机。
2.2均流处理程序
高频开关电源单元将各自的电压和电流发送给监控单元，监控单元接收到各电源单元的电压和电流信息后，马上进入均流判定处理程序。本程序将根据均流精度的要求，计算出该由哪个电源单元进行怎样的调节以达到均流要求。该程序主要包括下面两个模块：第一个模块主要完成电压的检查工作，发现电源单元电压偏移超过要求，马上进行相应调节，保证其电压为要求值；第二个模块用于进行均流计算，该模块将找出电流偏移平均值超过规定要求的电源单元，并进行相应的调节。均流流程图如图2所示。
由于在实际运用中，各电源单元的电压值并非完全一致，所以本系统对多电源单元并联后的电压有两条要求。
1）多电源单元并联时，若各电源单元之间的最大电压偏差>0.5％，那么并联后的输出电压要求在各电源单元的电压之间；若各电源单元之间的电压偏差均<0.5％，那么并联后的输出电压应为各电源单元电压的中间值加0.25％误差。本要求同时兼顾了尽量提高稳压精度和防止电压调节过于频繁的要求。
2）并联后的输出电压与任一电源单元工作时的电压之差≤1％（本电源要求稳压精度<1％）。
若找不到符合要求的电压点，则程序认为相互并联的电源的电压偏差过大，将停止均流调节，并按要求提出警告。
第二个模块用于对各模块的电流进行均流计算，在本系统中，软件的均流精度定在5％。程序找出大于或小于平均电流的模块，如果超过了精度范围，程序将设置相应标志位，然后启动通信程序，通知相应电源模块启动调节程序。
篇9
二菱EDR系列接收机开关电源主要分为四类：1、以C5027为开关管的开关电源，其特点为成本较低，性能、可靠性一般。主要用于较早期和少部分近期的家用机中；2、以KA5L0380R IC为控制芯片的开关电源，其特点为成本较高，性能、可靠性良好，保护功能较完善，技术指标冗余量较大，可长期连续工作，主要用于工程机中；3、以FSDL0165或FSDH321为控制芯片的开关电源，其特点为成本低、功率较小，省电节能、性能较好，主要用于近期的家用机中；4、以TL494或SG3524为控制芯片的逆变型开关电源，其特点为成本高、电路复杂、性能良好，交直流两用。主要用于EDR3085、EDR3082CD等车载、交直流两用机中。此类机型市场拥有量少，本文不作介绍，有兴趣的读者可参阅本刊2005年第20期第60页沈永明先生撰写的《数字机无交流供电解决方案详析》（上）。这四种类型的开关电源在其它品牌的接收机上也有用，电路虽不相同，但核心部份大同小异。
电路
1、C5027型电路（见图1）
市电经开关PT2（PT2实为插针外接电源开关）、保险丝F1、开机限流热敏电阻RT1、由D1~D4桥式整流、CD1滤波后经开关变压器T1初级N1为开关管Q1（C5027）供电，其电压约300V（当输入市电为交流220V时，其值为220× －1.4－I0Rt1≈308.7V，I0Rt1为RT1上的压降，约1V)。Q1、Q2及T1的反馈绕组N2及周围元件组成自激振荡器，N1中的振荡电流经T1耦合至N3，再经D12整流、CD7、L4、CD6π型滤波输出稳定的直流电压。其它各组电压均与此相同。精密稳压块U1（TL431）及其周围元件组成电压基准，与光耦U2（PC817）等组成误差检出电路，R3、C2、D7组成反峰吸收电路，R1A、R1B、R2为Q2负载兼Q1偏置电阻，在开机瞬间为Q1提供启动电流，使其迅速起振。R8等组成负反馈网络，D8、R5、D9、R4组成限幅器，适当限制正反馈幅度。D10为保护稳压管，防止空载或其它原因引起输出电压过高击穿次级滤波电容和危及主板。
2、KA5L0380R型电路（见图2）
其输入部分由L501、C501、C502等组成共模滤波器，以滤除开关电源产生的谐波对电网的污染以及滤除电网杂波对机子的骚扰，提高其电磁兼容性能。振荡、调整、开关输出等由KA5L0380R完成，VT501组成取样信号放大兼有外部过压保护功能。次级整流滤波与分立件的相同，只是输出加了由IC502~IC504三端集成稳压器组成二次稳压。KA5L0380R内部集成了电压基准、电压比较器、振荡器、脉宽调制器、输出及保护电路等模块。①脚为热地端，内部接场效应开关管源极；②脚为开关输出端，内部接场效应开关管漏极；③脚为内部工作电源VCC端；④脚为反馈端。
3、FSDL0165或FSDH321型电路（见图3）
其输入、整流滤波、反峰吸收部分大致与KA5L0380R型电路相同，只是共模滤波网络略有差异。次级整流滤波、取样、电压基准与C5027型电路相同。电路的主要区别在于振荡、调整、输出部分。该电路由FSDL0165或FSDH321完成上述功能。FSDL0165或FSDH321内部也集成了电压比较器、振荡器、脉宽调制器、输出及保护电路等模块。①脚为热地端，内部接场效应开关管源极；②脚为内部工作电源VCC端；③脚为反馈端；④脚为峰值电流调节端；⑤脚为启动电流端，外接启动电阻；⑥、⑦、⑧脚为开关输出端，内部接场效应开关管漏极。
故障
1、C5027型电路
该类电源故障率最高的部位为U1、U2、D10、Q1、Q2、CD1、D1～D4、F1、R1A、R1B、R8（早期用IC501、IC502、D515、Q501、Q502等3位数字标法，且标号略有有差别）。
当确定机子连接正常，通电后机子出现下列现象时应重点怀疑电源故障：
（1）机子及电视无任何反应；
（2）电源指示灯亮，数码管、电视屏无显示；
（3）数码管周期性闪烁，电视屏无显示；
（4）电源板有尖叫声或间歇叫声；
（5）水平和垂直极化电压均无。
例1：开机无反应。量310V高压直流电压为正常，说明高压整流部份正常，各组输出电压为0，关机，拔去电源插头，放掉CD1上的残余电荷（开机后再关机检修该步骤不能省，以防遭电击和万用表损坏。下文该步骤未特别指出）。用二极管档量Q1、Q2正常，量U1、U2均损坏，D10开路，换之，故障排除。该故障为基准电压升高，使输出电压升高，D10雪崩击穿，过热烧毁断路，致使5V电压失去保护，电压进一步升高而击穿U1、U2所致。
例2：开机无反应。量310V高压正常，各组输出为0，量R8压降为0，说明电路未起振。关机量Q1、Q2等器件，发现Q1的be结已击穿，更换后故障排除。
例3：开机后无图无声。LED显示屏周期性闪烁。量310V高压，只有200V，但未烧保险丝，说明故障在高压整流滤波部分。关机后量CD1，容量只有130P，表明CD1已失效（内部开路）。此故障是CD1失去滤波作用后，市电经桥式整流成频率为100Hz的脉动直流电压对开关电源的振荡进行调制的缘故。若桥式整流二极管有一臂开路，也会产生相似的故障。
例4：开机无反应。量310V直流高压为0。经观察发现保险丝F1已烧断，表明电路存在严重短路。关机后量CD1正常，量Q1、Q2，发现ce均已击穿，更换后故障排除。
例5：开机无显示，有吱吱声。根据经验判断，很可能是电源输出短路。关机后拔去主板，重新开机，吱吱声依旧，判断故障在电源板。量各组输出电压，其中12V电压接近为0，其它电压均比正常值低很多，表明12V存在短路。量CD8、CD9，其中CD8正常，CD9已击穿，更换后故障排除。此故障是由于CD9击穿短路使Q1电流过大，由于负反馈的作用，使电路停振。停振的Q1电流下降，负反馈减小，电路恢复振荡，如此周而复始，其周期的倒数（即频率）在音频范围内便在开关变压器中产生可闻的吱吱声。
例6：开机无任何反应，开盖检查，发现各组输出滤波电容已爆裂，且漏液，D515外壳内已烧黑。该故障为基准电压升高，各组输出电压升高，导致各组输出滤波电容过压，漏电急剧增大，严重发热而爆裂漏液。基准电压高达3.7V(正常为2.5V)，各组输出电压大幅升高，其中3.3V组电压高达18V（注意：量此类故障机的电压时，应将电源板元件面朝下放置，并且操作要迅速，尽量缩短通电时间，以防电解电容爆炸伤人及电解液喷到眼睛。最好采取适当的防护措施）。焊下CD3、CD8、CD10、U1、D10、U2等已损坏元件，D10也已短路。将电解液用湿棉球擦洗干净，吹干后换上好的上述元器，电源板故障修复。但检查该主板上的微处理器、闪存、动态存贮器等主要芯片已损坏。因此，该主板已无维修价值，只好报废。
2、KA5L0380R型电路
此类电源初级部分故障高发部位为F501、RT501、D501～D504、C503、Q501、IC501，次级部分故障高发部位大致与C5027型电路相似。
例7：开机听到短暂且轻微的“唧”一声，随后无其它反应。量次级各组输出有很低的电压且迅速下降，量直流高压正常，初步判定电路曾经起振后立即停振。量IC501各脚电压，发现③脚无VCC，量D507已开路。更换后故障修复。D507为IC501内部工作电源VCC的整流二极管，该现象为第一次无意开机后关机，C503上残余电荷经R501对C504充上一定电压，再次开机时由C504向IC501供电，电路起振，但C504上的电荷迅速耗尽，电路又停振，于是听到“唧”一声后便无其它反应。
3、FSDL0165或FSDH321型电路
此类电源故障高发部位大致与KA5L0380R型电路相似，检修方法也类似。
例8：开机无任何反应，开盖检查，发现F1已烧断。量D1～D4、C4均正常，量IC1，其①脚与⑥、⑦、⑧间已击穿短路，更换IC1机子恢复正常。该故障为IC1内部场效应管漏源极间击穿所致。
篇10
【关键词】LED照明；驱动电源设计
随着全球性的资源短缺和环保问题，半导体照明受到世界各国及产业届的关注。LED给人类带来了一次光源的革命，其寿命长、环保、节能、可靠性高，受到了用户的青睐。随着外部市场环境，政府的推动以及LED整体价格的下降，传统的白炽灯泡将逐步会被这种新型能源所取代。
当然，作为一个新生事物，LED照明也受到了一些挑战。目前，LED灯具在价格方面还是相对较高，这样也就要求LED灯具在寿命上需有所保证。我们知道，LED灯珠的寿命一般都能保证在50，000小时以上，而驱动的好坏将直接决定着LED整灯的寿命，怎样设计出一款合适可靠的LED驱动，也就是LED照明需要关注的问题。
工业开关电源在国内已经发展有二三十年的历史了，相对比较成熟。而LED作为一个新兴的产业，其电源驱动部分相对显得较晚，但大体设计方案还是源于工业开关电源。因室内照明目前市场化运作较为成熟，现针对室内照明来分析电源驱动的设计。
室内LED照明灯具大致有以下几种类型：平板灯，球泡灯，GX53，筒灯，T8& T5管灯，MR16，玉米灯，蜡烛灯等。
选择一款合适的驱动以保证整个灯具的价格和性能有一定优势，也将对这些灯具在市场上的推广及应用起着事半功倍的效果，我们通过对以上照明灯具的细分来对电源部分作一个分类及总结：
一、平板灯
市场上常见的平板灯的尺寸大小为300*300，300*1200，600*600，600*1200，150*1200，其体积一般较大，我们可采用外置恒压电源+LED恒流的模式来进行设计，将后级的LED恒流部分直接设计在LED灯板上，前级的LED恒压电源，可采用传统的工业电源，因工业恒压电源在国内已有一定的历史与规模，性能及价格相对比较有优势。这样，整灯的价格及性能都能得到相应的保证。
二、球泡灯&筒灯
这两种类型的灯具在外形上虽然不一样，在LED驱动方案的选择上，大体可保持共用，以最合理的方式来保证整灯的性价比。
从整灯的功率部分来看，市场上球泡灯一般从3W～12W左右，而筒灯在8W～20W左右，这样可按功率将驱动做成3W，6W，12W，20W。因筒灯在国内市场上是需要3C认证的，在国际市场上CE，UL等也将其纳入检测范围，所以在设计之初必须考虑产品的安全性。一般该驱动电源以隔离型为主，这样将有助于安规检测以及机构件上的优化。这种隔离型电源大体可分为以下两种模式：
1.低成本，无频闪
在小功率部分，如10W以下，可将开关MOS集成在芯片内部，采用原边反馈模式，这样将有助于降低产品成本，减少产品体积。
该方案在前级加入了大的电解电容，可以使输出电流纹波减少，保证了产品无频闪，起到了保护视力的作用。但其PF值相对较低，在小功率、对PF值无太大要求的情况下，此方案有较大优势。
原理图如图1。
2.高PF值
出于对电网的保护，有些市场对整灯的PF值是有一定要求的，这样我们可以采用带主动PFC的芯片，大致原理图如图2。
因前级去掉了大的电解电容，而芯片自带PFC功能，这样保证了整灯的PF值〉0.92，有助于对电网的保护，节省国家电力。
隔离型LED驱动方案大体上可分上述两种，其他类型灯具开发可在此基础上作为设计平台开发.
三、T8&T5管灯
T8管灯在目前市场上是比较常用的一种灯具，其主要用于工程及商业化照明.从长度上可分为0.6m，1.2m，1.5m，该驱动设计在市场上目前分为两种方案：
（一）非隔离型方案：此方案以东南亚国家为主，其优点是价格低，在此拓朴结构下，又大体分两种方案：
1.一种是以被动式即填谷电路为主的降压型驱动方案，其输出电流纹波小，无频闪。但为了保证整灯的寿命，其电容需用高可靠性，成本相对较高，如图3。
2.一种是以主动式PFC的驱动方案，其可省掉前端大电容，同时不需额外增将元器件，即可保证高PF值，成本相对较低，但其输出端纹波电流较大如图4。
（二）隔离方案：此方案大多用于欧洲市场，其对价格不太敏感，对安全性要求较高。
其方案类似于前面提及的球泡灯及筒灯驱动方案。
上述方案是室内照明在驱动设计上的大体方向，但为了保证驱动电源的高寿命，在设计上，我们还需要考虑以下方面：我们知道，灯具散热一直是业界研究的课题，这样对于驱动电源来讲，其工作环境温度相对很高，拿10W的球泡灯举例，市场上的球泡灯内部工作环境温度达到了80℃，而在此高温环境下，电解电容的电解液容易再高温环境下被烤干，易损坏，所以在该电解电容的选择上就要格外注意，以保证整灯的寿命。一般应选在105℃，10，000小时以上。
为了提高产品的可靠性以及市场的认知度，我们除了在方案选择上需作全方面的考虑外，在安规及相关认证上也需要做相应的考虑，目前常用的认证有CE，3C，UL，TUV等。针对目前市场上常用的认证做如下统计，详见表1。