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為了LED電源的推廣使用，設計了以常用的反激式變換器為核心的LED電源。本文通過設計出來一種4.2W的LED電源電路，具體介紹了利用反激式變換器拓撲成LED電源的方法，并且對各個元件的參數(shù)選擇進行了說明，特別對變壓器的參數(shù)進行了詳細的計算。實驗結果完全達標，說明了設計方法的正確性。

當前全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下，節(jié)約能源是我們未來面臨的重要的問題，在照明領域，LED發(fā)光產(chǎn)品的應用正吸引著世人的目光，LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，具有體積小、節(jié)能、壽命長、高亮度環(huán)保等特點，所以必然是未來發(fā)展的趨勢，二十一世紀將進入以LED為代表的新型照明光源時代。

目前LED驅(qū)動電路主要有線性穩(wěn)壓源、開關穩(wěn)壓源、開關恒流源等。本文設計的LED電源是由反激式變換器拓撲而成的開關電源。

1 單端反激式變換器

所謂單端反激式(Flyback)變換器其實就是“基于變壓器的非隔離buck-boost變換器”，它使用耦合電感(也就是變壓器)來代替常用的單電感的buck-boost電路，這個耦合電感不但能像所有電感一樣儲存電磁能量，而且能像變壓器一樣提供電網(wǎng)隔離，其“匝比”決定了變壓器的恒比降壓轉(zhuǎn)換功能。下面對反激式變換器工作原理進行簡單的介紹。

Flyback(單端反激)變換器原理圖如圖1所示。在工作過程中，變壓器起了儲能電感的作用，實際上是耦合電感，用普通導磁材料作鐵芯時，鐵芯必須留有氣隙，保證在最大負載電流時鐵芯不會飽和。Flyback(單端反激)變換器由于電路簡單，所用器件少，適于多路輸出場合應用。

Flyback(單端反激)變換器有連續(xù)導通模式(CCM)和斷續(xù)導通模式(DCM)兩種工作方式。Flyback變換器是耦合電感，對原邊繞組的自感來講，它的電流不可能連續(xù)，因為功率晶體管斷開后電流必然為零，這時必然在次級繞組的自感中引起電流，故對Flyback變換器來講，電流連續(xù)是指變壓器兩個繞組的合成安匝在一個開關周期中不為零，與此相反即為電流斷續(xù)。

當晶體管Q導通時，輸入電壓加到變壓器的初級繞組兩端，由于變壓器對應的極性，次級繞組下正上負，二極管截止，次級繞組中沒有電流流過，負載電流由濾波電容提供。此時只有變壓器原邊繞組工作，變壓器相當于一個電感。

當晶體管Q截止時，原邊繞組開路，次級繞組的電壓極性上正下負，二極管D導通，導通期間儲存在變壓器中的能量通過二極管向負載釋放，同時向電容充電。此時變壓器只有副邊繞組工作。

單端反激式變換器就是通過控制晶體管的導通的時間來維持負載上的穩(wěn)定電壓的。

2 電路設計

設計LED電源的主要指標有：1)輸入電壓為85～265 V;2)輸出電壓為12 V(誤差不超過5%)，輸出電流為350 mA(誤差不超過5%);3)電源效率為84%左右。

2.1 主電路設計

此電源主電路為反激式變換器。

在輸入端串聯(lián)的電阻月。是限流電阻。由C1，C2，L1，L2組成的EMI濾波器連接于橋式整流電路之后，用于濾除電網(wǎng)干擾，并且抑制設備對電網(wǎng)的干擾。C5連接在高壓和地之間，用于濾除高頻變壓器和電容產(chǎn)生的共模干擾，在國際標準中被稱為“Y電容”。C1和C5都被稱為安全電容，但是C1用于濾除電網(wǎng)中的串模干擾，在國際標準中被稱為“X電容”。

VR1與D5組成鉗位電路。在MOSFET導通時，初級線圈電壓上正下負，使得D5截止，此時鉗位電路不起作用，而在MOSFET有導通到截止的時刻，由高頻變壓器的漏感產(chǎn)生的尖峰電壓會疊加在直流高壓和感應電壓上，疊加的電壓很容易損壞MOSFET，此時鉗位電路就可以抑制此尖峰電壓，保護開關管。