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1、目录一、课题背景.31. 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.41、AP3766 简介2、AP3766 应用原理分析三、重要参数计算.61、变压器参数2、电路参数四、变压器的制作.121、参数计算2、材料确认3、绕线4、包胶带5、安装 CORE6、压脚7、焊锡五、实测波形分析 .141 、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
2、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Melexi: Infint
3、on(英飞凌)、Lie near 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
4、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(5W)。二、AP3766简介与典型应用分析1、AP3766 简介AP3766是BCD公司最新推
5、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-4P2】
6、幕匚】| +D3 FK30-mcr COCS AP 茄 56口 a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， 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：GXD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
7、工作由驱动 AP3766 来控制。反激变换部分：T*DSR15 低C.3rnn-3LT*165S2邓 g CfCTPU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 R0,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AP376
8、6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0UT1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，
9、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 （最大导通时ON间）和T （最小关闭时间）。T单稳态电路触发第二个单稳态电路T。只要电压环路的比OFFONOFF较器检测到V跌落到稳压范围以下，将触发T单
10、稳态电路。导通脉冲的最大值固定，如OUTON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 85（1 0%）V85vac _ minV = 265(1 + 0%) V = 265 vac _ minfL = 50 Hz最大输入纹波电压为 10%15%：A V = 10% 2V= 12.0208 Vi maxac _ minV =72. - A V = 108.1873 Vi minVac _ mini maxV 八 2V= 374.766 Vi max ac _ max设定输出电压： V = 14.29 Vo1设定输出电流： I = 0.35 A
11、o1AV = 1%o1V =10VauI = 0.05 AauA V = 1%au三极管频率： f = 50 KHzs总输出功率： P =V I +V I = 5.5Wo o 1 o 1 auau转换效率：耳二70%输入功率：P = P = 7.8 5 7 Wi q变压器电流纹波率：r= 2死区比例：t% = 0%d工作比例：t% =1- t=1Wd最大占空比Dmax:v = 75 Vro开关管电流：二极管电流：RCD 缓冲电路：D= t %ro+ Vi min-=0.4094maxwVroVD=t %(1 一ro) 0.59061_ maxwV+ Vo1minI=DI= 0.2450 Ads
12、 _ a ve max p ftrI=(1 +)I= 0.9994 Ads _ peak2pftIf=1 +r2IVD 0.3692 Ads _ rms12 pftmaxI=DI= 0.7 Ad1_ ave1_maxsft1rI=(1 +)I= 2.3 7 0 5Ad 1_ p e ak2 s f 1t11r2tI=1 +IVD 1.0518d 1_ rms12 曲1*1 _ maxI=DI= 0.05 Ad2_ a ve 1_maxs f 2trI=(1 +-)I= 0.1693 Ad 2_ p e ak2 s f 2tI11=1 +二 ID 0.0751d 2 _ rms12 sft 2
13、*1 _ maxV = 2-V := 150 VsnROL = 5 % - L= 4.4336 x10 5 Hplkp1VP =-L f I2 snsn 2plks ds _ peak V VVROsn2A2.0714 Wsn1.0862 x10 4 0snsnA V = 10% - V=15 VsnsnVC 二sn 二 1.8413 x10 - 8 Fsn A V R fsnsns开关管最大电压： V=V+ V= 524 .7666 Vds - maxsni maxV二极管最大电压： Vd1- max=V+ i max 120 .929 Vd 1- maxo1Nps 1VV=VHi max 65 .9651 Vd2- maxauNpau输入电流等于开关管电流，输出电流等于二极管电流。充电比例Dch 般为0.150.25：取 Dch=0.2输入滤波电容：D (1 - D )C 二ich二 1.2903 x10 -4 Fi f (2 V )2 - V 2
