大功率LED照明电源设计方案

（2）有源PFC升压变换器

功率因数控制器U1（CM6807）、功率开关VT2、升压电感器L1、升压二极管VD3、输入电容C9/C10、输出电容C7、电流传感电阻R4等，组成DC/DC有源PFC升压变换器。PFC级电路工作在连续模式。输入电流经R5、R8和R13通过U1引脚②检测。输出DC总线电压（395V）经分压器R7、R10、R12和R13采样，馈送至U1引脚FB.U1的引脚④为电压误差放大器输出，C17、C18和C21为补偿网络。通过PFC级的电流被R4感测，并经R11和C20由U1引脚③来检测。U1引脚⑨上的驱动输出推动VT1/VT3和VT2.PFC升压变换器的作用是在桥式整流器BR1的输入端产生一个与AC输入电压趋于同相位的正弦电流，能够满足IEC61000-3-2标准规定的谐波电流限制要求，系统功率因数远高于0.95，并且在85~264V的AC输入电压范围内能够输出一个395V的稳定DC电压。

（3）启动电路与偏置电源

R5、R8、R6、R9、VT4、VD4和C16等，组成U1引脚⑧上的肩动电路，U1一旦启动，PFC进入操作状态，U1引脚③则由L1引脚③与④之间的辅助绕组、C1和C2、VD1和VD2、R15、VZ1、VT5及C16等组成的偏置电源供电。

2.2 LLC半桥谐振功率级

LLC半桥谐振功率级电路如图2（b）所示。该功率级主电路由图2 （c）所示的控制电路来控制。在图2 （b）中，功率开关VT6、VT8、电容C23、电感L3以及变压器T3引脚③与引脚⑥之间的初级电感组成半桥LLC串联谐振电路。T3二次侧上的VT7和VT9组成同步整流器电路，可使LLC谐振半桥变换器的工作效率达96%以上，比传统LLC谐振半桥功率级的效率提高4%~5%。

C25/C26、L4和C27/C28构成LC滤波电路，可以保证DC输出电压纹波小于300mV.R23为输出电流感测电阻。电源的DC输出可以驱动350W的LED模块或阵列。

2.3 基于CM6900的恒压/恒流（CV/CC）控制电路

采用CM6900作半桥谐振控制器的CV/CC控制电路见图2 （c）。

（1）偏置电源

图2（a）中L1引脚⑤与⑥之间的辅助绕组，与图2（c）中的C29/C30、VD7/VD8、VZ2、VT14、R27和C31等，组成输出12V的稳压电源，为U2（CM6900）和运放U3（LM358）等提供偏置。

（2）控制与驱动电路

在图2（c）中，U2引脚⑨外部的R32和C38设定振荡器频率。LED驱动电源的输出电压（+40V）经电阻分压器R26、R27和PR1取样，反馈到U2的引脚②，以执行输出电压调节。流经输出电流感测电阻R23［见图2（b）］的电流经U3B放大150倍，并经R42和R48分压后，由U3A作缓冲器加入到输出电压的反馈回路，使输出电流被控制在恒定值。VT19的门极与地之间连接一个开关S.当S关断时，VT19导通，U3B的输出被R42和R48、R46分压至2.5V，使LED驱动电源输出10A的最大恒流。当S接通时，VT19截止，U3B输出被R42和R48分压至1.25V，LED驱动电源输出电流则为5A.

U2引脚（14）和（13）上的输出，通过晶体管VT10/VT11和VT12/VT13来驱动变压器T4.T4的二次绕组输出驱动图2（b）半桥中的VT6/VT8.U2的引脚（12）和（13）上的输出，通过VT14/VT15和VT16/VT18来驱动图2（b）中的同步整流器VT7和VT9.

3 结束语

采用CCM功率因数控制器CM6807和谐振半桥控制器CM6900的350W LED电源供应器，同时采用同步整流方案，可以提供CV/CC控制，实现高于0.95的功率因数和高于90%的效率。该设计方案适用于100~1000W的电源供应器，可应用于LED照明、LED路灯、大型LED看板以及体育场馆LED照明等。