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五步轻松搞定LED照明电源单级PFC高频变压器设计

来源:华强电子网 作者:华仔 浏览:222

标签:

摘要: 由于电源要求:民用照明PF值必需大于0.7,商业照明必需大于0.9.对于10~70W的LED驱动电源,一般采用单级PFC来设计。即节省空间又节约成本。接下来我们来探讨一下单级PFC设计。 以一个60W的实例来进行讲解: 输入条件: 电压范围:176~265Vac50/60Hz PF:0.95 THD:25% 效率ef:0.87 输出条件: 输出电压:48V 输出电流:1.28A 第一步:选

由于电源要求:民用照明PF值必需大于0.7,商业照明必需大于0.9.对于10~70W的LED驱动电源,一般采用单级PFC来设计。即节省空间又节约成本。接下来我们来探讨一下单级PFC设计。
以一个60W的实例来进行讲解:
输入条件: 电压范围:176~265Vac50/60Hz PF:0.95 THD:25% 效率ef:0.87
输出条件: 输出电压:48V 输出电流:1.28A
第一步:选择ic和磁芯:
Ic用士兰的SA7527,输出带准谐振,效率做到0.87应该没有问题。
按功率来选择磁芯,根据以下公式: Po=100*Fs*Ve
Po:输出功率;100:常数;Fs:开关频率;Ve:磁芯体积。
在这里,Po=Vo*Io=48*1.28=61.44;工作频率选择:50000Hz;则:
Ve=Po/(100*50000)=61.4/(100*50000)=12280mmm
PQ3230的Ve值为:11970.00mmm,这里由于是调频方式工作。完全可以满足需求。可以代入公式去看看实际需要的工作频率为:51295Hz.
第二步:计算初级电感量。
最小直流输入电压:VDmin=176*1.414=249V.
最大直流输入电压:VDmax=265*1.414=375V.
最大输入功率:Pinmax=Po/ef=61.4/0.9=68.3W(设计变压器时稍微取得比总效率高一点)。
最大占空比的选择:宽电压一般选择小于0.5,窄电压一般选择在0.3左右。考虑到MOS管的耐压,一般不要选择大于0.5,220V供电时选择0.3比较合适。在这里选择:Dmax=0.327.
最大输入电流:Iinmax=Pin/Vinmin=68.3/176=0.39A
最大输入峰值电流:Iinmaxp=Iin*1.414=0.39*1.414=0.55A
MOS管最大峰值电流:Imosmax=2*Iinmaxp/Dmax=2*0.55/0.327=3.36A
初级电感量:Lp=Dmax^2*Vin_min/(2*Iin_max*fs_min)*10^3=0.327*0.327*176/(2*0.39*50000)*1000=482.55uH
取500uH。
型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67