高频变压器设计

-PAGEI-PAGEI-摘要随着社会经济发展，能源消耗越来越大，能源危机也逐渐突现，现在人们都提倡绿色能源。而LED作为绿色光源逐渐得到大量的应用，替代传统的照明已经成为一种可能。LED需要专门的驱动器来驱动其发光，而高性能的驱动器可以延长LED灯珠的寿命，提高LED的可靠性。因此研究恒流恒压的LED驱动器十分有意义，也是本课题的研究重点。本设计是以FAN7554作为控制核心，采用反激拓扑为主电路，恒压恒流的反馈方式来设计的一款LED驱动器。设计中对电路的高频变压器进行了详细计算，并且详细阐述了输入整流滤波电路、高频变压器、恒压反馈电路、恒流反馈电路、输出滤波整流电路等电路模块，对关键参数进行了计算以达到系统的设计要求。本系统采用输入和输出完全隔离的方式，减少干扰，有效的解决系统中的供电问题，并且简单不占空间，集成度高以及方便快捷。关键词：开关电源；LED驱动器；恒流；恒压-PAGEIV-PAGEIV-AbstractWiththedevelopmentofsocialeconomy,theenergyconsumptionismoreandmorebig,andtheenergycrisisisgraduallyemerging.Nowpeoplealladvocategreenenergy.LED,asagreenlightsource,hasbeenwidelyused.Itispossibletoreplacethetraditionallighting.Ledneedsspecialdrivertodriveitslight,andhigh-performancedrivercanextendthelifeofLEDlampbeadsandimprovethereliabilityofLED.Therefore,itisveryinterestingtostudytheconstantcurrentandconstantvoltageLEDdriver,whichisalsotheresearchfocusofthistopic.ThisdesignisanLEDdriverwithFAN7554asthecontrolcore,flybacktopologyasthemaincircuitandconstantvoltageandconstantcurrentfeedback.Inthedesign,thehigh-frequencytransformerofthecircuitiscalculatedindetail,andthecircuitmodulessuchasinputrectificationfiltercircuit,high-frequencytransformer,constant-voltagefeedbackcircuit,constant-currentfeedbackcircuitandoutputfilterrectifiercircuitareelaboratedindetail,andthekeyparametersarecalculatedtomeetthedesignrequirementsofthesystem.Thesystemadoptsthemodeofcompletelyisolatinginputandoutput,reducesinterference,effectivelysolvesthepowersupplyprobleminthesystem,andissimple,doesnotoccupyspace,hashighintegrationlevelandisconvenientandfast.Keywords：Switchingpowersupply;LEDdriver;constantcurrent;constantvoltage目录TOC\o"1-3"\u摘要 IAbstract II第1章绪论 11.1课题背景与意义 11.2课题研究现状 11.3设计内容 3第2章方案设计和论证 42.1系统方案论证 42.2系统总体方案设计 5本章小结 6第3章高频变压器设计 73.1输入参数计算 73.2反激式变压器设计 8本章小结 9第4章一次侧电路设计 104.1电源设计指标 104.2整流电路设计 104.3滤波电容计算 124.4功率开关管设计 124.5控制芯片原理 134.5.1FAN7554的原理图封装形式 134.5.2FAN7554原理 144.6芯片外围电路 16本章小结 17第5章二次侧电路设计 185.1整流二极管设计 185.2输出滤波电容器设计 195.3反馈电路设计 195.3.1电流反馈电路设计 195.3.2电压反馈电路设计 20本章小结 21结论 22致谢 23参考文献 24附录1整机原理图 26-第1章绪论1.1课题背景与意义国家大力推广绿色节能，在这样的背景下，LED慢慢的进入了人们的生活，特别是在最近的几年发展是热别的快，我们国家在推广普及LED照明的路径经过了几个阶段来进行的，第一个阶段就是改变人们对绿色节能、低碳的认识，不断的普及这些知识，让这些思想逐渐深入人心；第二个阶段就是通过一些比较大的政府工程，比如世博会、奥运会这些国际性的工程中应用LED照明来推动照明产业忘绿色节能方向发展。第三个阶段就是利用市场的手段来推动LED产业。就是这样LED照明的地位得到巩固[1]。随着LED的普及，LED的相关的各类技术也不断的创新和进步，特别是LED驱动器的需求越来越多。其中基于电力电子技术而设计的变换驱动技术呈现出了巨大的优势，主要有电路简单、成本低、集成度高等。电力电子式的LED驱动器以及发展成为高薪技术产品，前景很大。在近两到三年，LED技术应用越来越广泛，LED驱动器有很大的发展潜力。LED驱动大部分都是交流输入的，处于安全方面的考虑，需要利用高频变压器进行隔离，也有些驱动器和LED灯珠时一体化的，这种没有采用隔离的方式。根据LED驱动器产业发展趋势来看，慢慢呈现出单路恒流输出的驱动器，多路恒流输出的驱动器，并且出现了恒压恒流多功能的驱动器。因此考虑到安全，效率，性价比方面出发，本文趋向于研究恒流恒压型的LED驱动器，采用反激时拓扑主电路，实现恒压和恒流反馈控制，并且利用电流型控制器，研究这类驱动器对LED驱动技术的发展有重要的意义[2]。1.2课题研究现状LED灯的优点很多，最吸引人的几个优点是功耗低、使用寿命长、集成度高等优点，很小的功率就能发出很亮的光。LED灯在电脑和手机的显示器、家庭照明、汽车照明灯领域应用非常多。LED照明中最重要的技术是灯珠的驱动技术，LED的亮度和流过其电流相关，如果不控制这个电流，在不同的应用中，外部环境比如电压和温度等发展变化时，LED的亮度会发展变化，也有可能出现闪烁，一旦电流失去控制，LED的使用寿命会大打折扣，严重的会直接烧毁LED灯，因此驱动技术变得非常关键，很多专家学者都是大力研究LED的驱动技术。现在市场上的LED驱动主要是由交流电压供电的，而这种驱动电源有两个发展方向，一个是恒流驱动，另一个是恒压驱动[5-6]。LED灯只能正向导通，其导通的正向电压会产生比较小的变化，从而导致LED电流也相应地改变，表现出来就是LED亮度出现变化，显示效果不理想。为了消除掉这种隐患，人们多喜欢选择恒流型的驱动器。恒流驱动器不会因为输入电压和温度等外界环境的变化而出现亮度变换的问题，可以看出恒流驱动器是未来的发展趋势。LED驱动研究非常广泛，很多专家学者研究从最初的模拟控制发展到数字控制，从不但PFC功能的驱动器发展到两级市的带PFC功能的驱动器，并且驱动器的效率也有最初的70%多提升到接近高效的90%，体积也在不断的缩小，集成度越来越高，防护等级也提高到IP68。在文献[9]中，提出模块控制的思路，电流采用两级结构都是BUCK电路，但是两级电路中值使用一个开关管来实现，这种结构大大提高了系统的效率，降低了输出纹波电压。在文献[10]中，研究的是原边反馈的方式，其出发点是考虑二次侧中二极管的压降和温度会对采样和反馈控制产生一定的影响，而利用原边反馈反馈的方式也不存在延迟的问题，电路更加简单。在文献[11]中，主要研究原边线圈上的纹波电压，来改变占空比，还是采用定频的模式实现对输入电压的调节，这种采用的恒压的驱动模式，利用原边反馈的方式实现，从研究中得到效率能够达到80%多。在文献[12]中，提出一种新的拓扑结果，利用恒压-反激这种级联的拓扑，控制上还是通过调整占空比来实现调光，效率不算高，在75-80%范围内，由于级联的原因，功耗相对会高一点。文献[13]中的关注点不是在恒流驱动控制方面，而是主要研究提高驱动器的使用寿命，通过分析驱动器电路可知，电路板上的电解电容的寿命会大大影响驱动的寿命，因此研究了一种新的不使用电解电容的电路结构来实现驱动器，从而消除电解电容的影响。文献[14]中设计了一种可以实现软开关操作的反激变换器，该控制电路主要针对传统软开关电路在负载变化瞬间开关周期大幅度变化从而引起可闻噪声的情况，该电路通过控制级电路使得开关周期可以逐渐发生变化，适用于负载条件动态变化的应用场景。在文献[15]中，提出单级式的反激的结构，通过二次侧反馈的控制模式，需要用到光耦和电压基准芯片等，副边反馈能实现对输出电流的精确采样，但是电路复杂，成本相对高一点。综上所述，LED驱动器的研究已经非常广泛，但是工程应用中最多的还是恒流驱动。本设计中还是采用模拟控制方式，结合反激的优点，实现恒压恒流驱动。后续章节相对对该驱动器进行详细的研究设计。1.3设计内容本设计基于FAN7554的的LED的驱动电源的设计，根据所学电力电子、模拟电路等专业课以及课程设计实验课方面的知识，实现恒压恒流的输出。1.输入整流滤波模块：整流滤波模块的作用是将输入的交流电转变成直流电，该直流电纹波比较大，然后经过电容滤波处理，变成稳定的直流电压，送给后级准备进行电能变换。2．输入整流滤波：系统中的功率转换电路采用的反激拓扑电路，小功率的电源系统中，特别适合应用反激电路，因其成本低、驱动简单、可靠性高、适合多路输出。3．高频变压器：高频变压器是整个系统的核心部分，实现原副边的电气隔离，实现电压和电流的变换，系统中的电压电流变换是通过原副边绕组的变比来实现的。4．电流电压反馈电路：反馈电路也是系统的核心部分，实现PWM驱动功率管稳定工作，系统的工作频率设定，电压环和电流环的反馈控制等。5．输出滤波整流：输出整流讲副边输出的低压交流电通过二极管整流输出直流，然后经过电容滤波，输出稳定的直流，给负载供电。第2章方案设计和论证2.1系统方案论证方案1.采用单片机数字控制单片机技术已经渗透到各个领域当中，单片机也由此变的重要。所以很多做半导体和集成电路公司也相继生产出了各种各种的单片机，能够满足各种系统的需求。MCS系列单片机集成了完善的中央处理单元。为了将单片机充分利用，专用的寄存器就被集成在中央处理单元中，大大增强了处理信息的能力[17]。主电路部分还是采用整流和反激电路，控制电路部分采用单片机来实现控制，采用单片机控制，需要添加AD采样和隔离驱动电路，控制框图如2-1所示。图2-1方案一的系统框图方案2.采用模拟芯片控制电源管理系统的集成度越来越高，采用模拟控制技术也非常广泛，为了提高系统集成度，减小体积，降低成本，采用芯片上内部集成上开关管的方式，同时为了降低芯片面积和减少开关管上的导通损耗，采用NMOS来实现开关管，并且设计了一个低功耗的驱动带驱动电路，相当于传统的启动带驱动电路，自身功耗更低，最大限度的提升开关管的驱动电压，进一步减小其导通电阻，提高系统的效率[18]。系统框图如2-2所示：图2-2方案二的系统框图3.方案选择：通过上面2个方案的对比，从开发成本，使用方便、开发难易程度等方面考虑，方案一采用的单片机控制，硬件更加负载，需要增加驱动和AD转换器等，并且还需要编程来实现，开发难度相对大很多，环路调试也是个难点。方案二采用模拟控制芯片来实现，集成度高，在进行电路设计和系统调试时，有现成的案例可以参考，开发相对容易点。经过对比考虑采用方案二。2.2系统总体方案设计本设计的控制芯片为FAN7554,采用反激的拓扑为主电路，然后采用恒流恒压的反馈方式实现LED驱动器功能，主要电路有输入保护电路、整流电路、反激主电路、控制电路以及反馈电路等。总体方案原理图如2-3所示：图2-3反激开关稳压电源系统框图如图2-3所示，LED反激驱动电源系统主要由物部分构成：输入整流滤波电路、功率转换电路、高频变压器、吸收电路，输出整流滤波电路和控制电路。首先通过市电输入220V的交流电，经经过整流桥整成直流电，送给高频电压器的初级绕组，接着FAN7554通过启动电阻启动产生PWM控制功率管工作，功率管导通时，初级电感储能，当功率管关断时，初级电感储存的能量通过高频变压器传送搞到次级，然后次级经过整流二极管整成直流，最后经过电容滤波后变成稳定的直流电，输出的直流电压经过采样电阻后通过反馈网络送给FAN7554，接着FAN7554就会根据采用值调整PWM，同时采样直流输出的电流，一样通过反馈网络送给FAN7554用来改变功率管导通的时间，就会实现恒压恒流的功能。本文设计的LED电源控制系统，操作简单，输出电压稳压精度高，适用于LED需要供电的系统中。本章小结本章简述了系统的设计思路、设计方案选择，并对各个方案进行简要说明，分析了各个方案的特点，结合本次设计选择了最适合本课题的方案，并对此方案进行了阐述与论证，同时介绍了方框图中各单元的拟用的电路以及所要实现的功能。为接下来逐步完成电路各单元电路，打下了坚实的基础。第3章高频变压器设计磁芯器件计算是开关电源的难点，本设计中的核心也是高频变压器的设计，需要经过多次反复的迭代计算，才能算出一套合格的参数。按照计算设计出来的变压器只是样品，最后还需要根据实际调试的结果，对参数进行局部的调整才能完全满足设计的要求。3.1输入参数计算变压器输出端最大功率：（3-1）其中为输出功率。考虑变压器工作时的能量损耗，实际变压器输入端功率：（3-2）其中为输入功率，为开关电源的效率。变压器输入端平均电流：（3-3）其中为输入电压，为输入电流。这个值决定变压器一次绕组的导线尺寸，从这个电流值可以看出，变压器一次侧绕组的绕线要用#22AWG的导线或采用其他规格的导线。输入峰值电流：（3-4）其中反激式电路的K值取5.5，为输入峰值电流。电源的工作频率选定为50KHz。3.2反激式变压器设计反激变压器的设计是系统的核心，也是本设计的难点所在，反激变压器不同于正激变压器，反激变压器器在工作过程中需要储能，类似DC-DC变换器中的电感器件，要实现储能和释放能量两个过程。查阅相关文献，总结计算过程，下面部分对变压器的设计，这里主要设计变压器的绕组结构、感量自己磁芯的选型等，而绕组的绕制工艺和气隙没有进行详细的计算。刚开始，在开关管导通时可以把一次绕组看作是一个电感器件，所以一次侧最大电感，最大占空比设置为50%：（3-5）其中为开关导通时间，为原边电感。计算磁芯功率的吞吐量：（3-6）这里选用EI磁芯，开关导通的每个周期中，存储在磁芯的能量为：（3-7）W其中为磁芯的存储的能量。据此估计所需的磁芯大小，选择磁芯为EI19的磁芯，这种磁芯的为1400nH/N²，为54.36mm²。一次绕组的匝数为（3-8）（取58匝）其中为原边匝数。输出电压（+33V）的二次绕组匝数（3-9）（取22匝）其中为副边+33V输出绕组匝数。输出电压（+12V）的二次绕组匝数（3-10）（取8匝）其中为副边12V输出绕组匝数。输出电压（+13V）的供电绕组匝数（3-11）（取9匝）其中为副边+13V供电绕组匝数。其中为最大占空比，这里我们取50%，输入电压按照最低输入直流电压90V来取值。本章小结本章对反激开关电源中的核心部分高频变压器进行了详细计算，根据输入的条件参数，设计了变压器原边的电感和匝数、副边的匝数、以及磁芯的选型等，并且还验算了磁芯能够满足设计要求。第4章一次侧电路设计4.1电源设计指标本文设计的反激式开关电源输入、输出参数如下：输入电压：220V交流；输入频率：50Hz；输出电压：33V；输出电流：0.9A。控制电路形式为反激式，采用FAN7554为PWM控制电路。考虑到变压器的损耗和体积的限制，开关频率不能选的太高，综合考虑选定工作频率为50kHz，反馈方式采用恒压恒流的工作模式。4.2整流电路设计驱动器在上电的瞬间，由于输入滤波电容的存在，交流电压通过整流桥给电容充电，由于电容两端电压不能突变，相当于短路，因此瞬间的充电电流非常大，很容易将二极管的击穿而损坏。这里就需要加入保护电路。本设选用热敏电阻器来进行瞬态电流保护。保护过程是当上电瞬间，充电电流非常大，但是由于热敏电阻作用，进行了限流，充电电流限制的比较小；而电路正常工作一段时间后，热敏电阻流过电流而发热，由于其负温度特性，温度身高后，阻值降低而导致功耗也降低好很小，选择热敏器件是要关注下面几个主要参数：零功率电阻值，零功率指由热效应所引起的测量误差可忽略不计，通常在25℃下测得的阻值，这个值一般都在热敏电阻器上标注。零功率电阻温度系数，表示在零功率的条件下，温度每变化1℃所引起的电阻值的相应变化，单位%/℃。经过计算后，本设计选择10-103的热敏电阻。本设计将采用桥式整流电路，利用二极管的单相导通性能，将输入的220V的交流电整流成脉动的直流电，电路图如图4-1所示。图4-1整流电路设计该电路的工作原理是，在输入交流电源的正半周时，假设4-2电路图中上面为正，下面为负，此时二极管D4导通，电流流经输出滤波电容和负载后，通过二极管D2流回到负。在输入交流电源的负半周时，此时二极管D1导通，电流流经输出滤波电容和负载后，通过二极管D3流回到负。就是这样交替的工作，在输出电容上得到了馒头波，如图4-3所示。图4-2整流电路波形图但是实际由于有输出滤波电容的作用，二极管不是180度导通，只有在交流电压大于输出直流电压的器件才会导通，这时才有电流经过二极管给电充电，因此可以看出带有输出电容的整流电流的二极管导通角非常小。（4-1）（2）输入峰值电流，电源输入电流的最大值，公式表示为：（4-2）其中表示最低输入电压，表示电源效率，是功率因数。整流桥平均整流电流：（4-2）=265V，=85V，，，代入上面三个公式中可，，。因此可选择FR107整流桥。4.3滤波电容计算为了降低整流输出的电压纹波，需要在输出端接滤波电容来减小纹波，电容值是需要计算的，电容值去太小的话，会导致电压脉动增加，如果电容取的太大，使得系统成本加大。有些文献选择滤波电容的方式是根据经验值计算的，具体的方法是根据输出功率来计算的，1W的功率选择2-3uF电解电容。有些文献根据公式计算，具体公式如下：（4-4）上面的公式中，表示最小的输入交流电压，表示为整流输出直流最小值，为整流桥导通时间。本文的LED驱动器，导通时间取3ms，交流电网的频率为50HZ，输出功率取30W，峰值效率η取85%，因此在输入电压85-265V范围时，计算得到为85uF。实际取47uF两颗电容并联使用。4.4功率开关管设计本设计中选择的是功率N沟道MOS管，MOS管的选型也需要进行计算，需要计算最大的耐压值和通过最大电流有效值。电网电压20%的波形，整流输出的最大电压值为375V，还需要考虑高频变压器漏感产生的尖峰电压取100V，二次侧的反射电压取130V，加在一起为605V,因此mos管的耐压必须大于这值，还要考虑留有一定的余量，因此选择800V耐压的MOS管。在变压器的计算过程中，原边的峰值电流大概为0.7A，也要留一定的余量，因此MOS管的电流值必须大于1A，根据计算的电流和电压值，以及实验室的现有器件选择功率器件为7N80。4.5控制芯片原理FAN7554是电流型的PWM控制芯片，其是国外仙童公司研发设计出来的，在开关电源设计中应用非常广泛，比如在LED驱动、辅助电源以及各类直流转直流的电源中有很多应用。本设计就是应用在LED驱动电源中。4.5.1FAN7554的原理图封装形式FAN7554的原理图封装如图4-3所示，一共有8个引脚，PCB封装有SOP8和DIP8两种封装。图4-3FAN7554原理图封装ON/OFF功能。2脚：S/S3脚：IS端口，PWM比较器同相输入端口，过电流检测功能4脚：Rt/Ct5脚：GND端口，芯片内部逻辑地6脚：OUT端口，芯片驱动电压输出端7脚：Vcc端口，芯片工作电源供电端5V100mA。4.5.2FAN7554原理FAN7554的内部结构示意图如图4-5所示，从内部的结果图可以看出，PWM是由电压环和电流环一起作用产生的，因此熟悉内部结构可以帮助对系统的设计。（1）芯片的启动电路，启动电路由多个部分组成，主要有5V参考电压电路、低电压保护电路以及欠电压锁定电路组成。启动电路在工作时电流要满足要求，根据FAN7554的技术规格书可以查到，要大于100uA，启动电压为15V，启动后芯片电压可以低到9V也能正常工作。因此设计设计启动启动电路是，启动电阻可以稍微取大一点，减小电阻上的功耗。只要满足启动电流和启动电压值，芯片就会顺利启动工作，启动完成后就转为辅助供电。图4-5FAN7554内部结构图1mA~100μMOS（3）（4-5）（4-6）（4-7）R＞5KΩ（4-8）。。这个反馈电压值的范围在0到3V之间。当反馈达到3V时，原边的峰值电流也相应达到最大。。。4.6芯片外围电路图4-6FAN7554电路设计（1）首先计算芯片的震荡频率，为了满足小占空比下系统能启动，，根据变压器设计部分要求，开关频率设计为50KHz，根据公式4-8可以计算得。100μA，计算如下：电路中选择R4和R8分别为375KΩ。，实际取两颗电阻并联R18和R19分别为4Ω/2W。本章小结本章重点是分析一次侧各个模块电路的工作作用以及参数计算，具体包括有输入保护电路、高压整流电路、滤波电路以及功率器件和控制电路外部电流参数的计算和选型。第5章二次侧电路设计二次电路主要是次级输出整流电路，输出滤波电容参数计算，反馈电路中恒压和恒流电路设计等等。5.1整流二极管设计如图5-1所示为输出整流电路，D1和D3的并联增加输出电流，降低温升和功耗。通过这两个二极管，将次级的交流电整流成脉动的直流。同样的为了降低反向恢复时间，降低系统传到干扰，最优选择是采用超快恢复二极管。图5-1输出整流电路。除了考虑耐压之外，还需要计算二极管输出的峰值电流。本系统工作在连续模式，根据经验，峰值电流一般取输出电流的1.5到2倍左右，如果根据公式计算也可以得到电流的峰值，计算公示如下：（5-1）输出负载电流最大为0.9A，根据上面的公式5-1计算得到为2.2A，峰值电流最大为4.4A。考虑到反向恢复时间对二极管的反向耐压和整流的效率有很大的影响，考虑选择快速二极管，它的方向恢复时间小道只有200-300ns，在选型的时候，经过对比选择采用UF201两颗并联，其耐压值为100V，平均电流为2A，低值50ns的反向时间。5.2输出滤波电容器设计输出滤波电容和前面计算的输入滤波电容的功能一样，目的都是储能和滤波功能。输出电压有一个技术指标-输出纹波电压，这个值一般设置小于1%，为了满足这个指标，可以增加输出电容值，这样就可以多储能，在开关管关断次级续流时，就可以多输出电流给负载。根据参考书上的输出电容的计算公式，可以直接计算出一个参考地电容值，然后实际取值可以稍微大一点，计算公式如下：（5-2）公式5-2中，代表输出电容，是主输出绕组的峰值电流，取4.4A，为开通时间取10uS，为纹波电压值，取0.11V。代入5-2公式计算得到输出电容大小为4×10-5F。在实际取68uF/50V。5.3反馈电路设计5.3.1电流反馈电路设计由于LED的特性，需要恒流来实现对LED驱动。因此驱动器必须具有恒流的功能，就是LED工作时，驱动器的输出电流要恒定在一个值。为了得到实现这个要求，从而在输出端采用精密电阻来采样输出电流，转化为电压值，然后和参考值进行比较后经过补偿电路，再通过隔离芯片传输到驱动芯片来调整PWM占空比，实现恒流的目的。设计整体电路图如图5-2所示图5-2电流反馈电路电路图5-2中，LM358的B组部分实现的是恒流反馈功能。Q1为TL431电压稳压基准芯片，主要作用是输出一个稳定的参考电压，送给LM358的3脚，用来和反馈信号做比较产生误差信号，用来调整占空比。本设计中的输出电压为0.9A，实现恒流时，输出电流恒定在0.9A。反激变压器次级输出的12V，经过R6，R14，R21分压后，在R21上的到参考电压为0.19V。因此LM358B的6脚的得到输出电流的采样电压也在0.19V附近，计算的可以得到电流采样电阻为0.19/0.9=0.21Ω，因此设计中采用两颗0.42Ω/2W的精密电阻并联来的到需要的电阻值。R25和C11位反馈电路中的补偿电路，主要作用是稳定电流反馈回来，使得系统不产出震荡。R16为限流电阻，D9和D8组成或的关系，要么电流环起作用，要么电压环起作用，不能同时工作。5.3.2电压反馈电路设计在LED驱动器中，提的最多的是恒流，但是为什么还要恒压电路，主要是因为驱动器在不接LED灯珠而空载输出时，会出现输出电压不可控的情况，相当于输出电压可能会出现高压，而反馈到变压器的原边，一次绕组的电压也会出现高压而使得MOS管和驱动芯片的器件损坏。因此为了避免这种工况出现，而加了输出恒压反馈电路，当输出电压空载时，一旦输出电压增加，立马通过反馈电路来调小占空比，输出电压又会下降。这样就可以实现对系统进行保护。图5-电压电路图图5-3中，输出电压经过R3，R9，R11实现分压，当输出电压为33V时，R11上得到分压值为2.5V。12V电压经过Q1稳压输出2.5V的基准电压送给LM358A的3脚。这样2脚和和3脚电压值相比较得到输出电压的误差进行，然后经过补偿电路R7和C8后得到电压环的调节系数，经过PC817隔离传输到一次侧，然后经过一次侧的电流环调节后，调整占空比来稳定输出电压到33V。本章小结本章主要是对驱动器的二次侧电路进行详细的设计，首先分析了整流二极管的工作原理，根据系统参数计算二极管的耐压和平均电流来选型。接着根据计算公示和经验值两种方式计算了滤波电容的大小，两种方法计算值接近。分析了恒压和恒流两个反馈回路的原理。。结论照明在工业和生活中应用广泛，是耗电的大户，随着国家节能政策的制定，必须寻找一种替代光源，具有高效节能、使用寿命长、对环境友好等特点。而LED照明的出现，刚好满足上面所有的条件，从而得到大量的应用和推广。因此本文针对LED设计了恒压恒流驱动器，能够有效驱动LED工作，提供其受用寿命。本设计主要完成的工作如下：（1）首先分析LED的背景意义以及LED驱动器在国内外最新的研究进展，然后分析本文的主要内容。（2）通过数字控制和模拟控制两种方案对比，选择本设计采用的控制方案，并且设计了总体设计方案，分析各个模块要实现的功能。（3）对主电路中的核心器件高频变压器进行了设计，选择合适的磁芯，计算了各个绕组的匝数。（4）对反激电路一次侧的电路进行了分析，主要包括有电源的设计指标、瞬态电流保护电路、整流滤波电路、功率器件选型以及控制芯片原理和外围电路，对重点的参数都进行了详细的计算。（4）设计了二次电路中的整流滤波电路、反馈电路中的恒压和恒流电路，同样对核心参数进行了计算说明。致谢本毕业设计课题在选题及研究过程中得到老师的悉心指导，老师多次询问研究进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。指导老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人，给以终生受益无穷之道。对老师的感激之情是无法用言语表达的。通过这次毕业设计，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。使我在学习电路图的方法与技巧、指纹识别技术与应用的过程，以及在电子产品设计思路技巧的掌握方面都能向前迈了一大步，为日后成为合格的应用型人才打下良好的基础。在此，我还要感谢在一起愉快的度过大学生生活的电子信息工程全体老师和同学们，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!参考文献[1]周志敏.纪爱华.LED照明与工程设计.[M]LED照明与工程设计北京:人民邮电出版社,2010.[2]张振银.200WLED驱动电源研究[D].杭州：杭州电子科技大学,2011.[3]胡建宏,包书林,郭玉国.高亮度白光发光二极管的开发及产业化[Z].国家科技成果.[4]孟江红.绿色照明的理念及应用[J].能源与节能，2011，12(08)：42-43.[5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