主要介绍了单级PFC LED驱动电源的工程研发实例,包括其性能指标要求和关键元器件的选型与设计。这是一个非常专业且复杂的主题,涉及到电子工程、电源设计、电路原理等多个领域。以下是所给内容的简要分析和总结:
单级PFC LED驱动电源的基本原理和特点,包括其标准的单级PFC构架和无光耦合器、一次侧控制(PSR)的特性。这些特点使得这种电源在中小功率LED应用中成为标准配置方案。
详细列出了LED驱动电源的一般性能指标要求,包括输入电压范围、输出电压和电流、恒流准确度、功率因数、谐波要求以及防水等级等。这些指标是设计和评估LED驱动电源性能的重要依据。
强调了元器件工程化设计的重要性,并从熔断器的选型开始,详细讲解了关键元器件的计算和经验选型。你提到熔断器作为电源核心的保护元件,其选型至关重要,需要考虑安规、使用条件、产品特点等多个方面。同时,你解释了熔断器的工作原理,即通过电流产生的热量和散热速度之间的平衡关系来实现保护。
性能指标:
这是这个电源的一般性能指标要求,这是 LED驱动电源的常见要求:额定输人电压:全电压 AC100~240V/50~60Hz,可工作范围:AC85~277V额定输出电压:DC 25~36V
输出电流1.5(1+5%)A,恒流准确度的要求n>88%(满载),输人为额定 AC 230V
PF >0.9(满载),输人为额定 AC 230V
谐波满足IEC61000-3-2ClassC类谐波要求
防水等级:IP67
熔断器的主要参数解读及考虑如下详述,这是一种工程化的经验选择方式,理论值与实际的偏差经常让工程师很困惑,所以务必要弄清楚前提条件以及实际情况。外观形状:熔断器发展到今天,有各种各样的形状可供选择,如方形、棒状形盒形,同时由于表面贴装技术(SMT)也日趋成熟,熔断器的性能和体积一般成为我
们首要考虑的因素。额定电流:电路能够长期正常工作的最大电流值,这不是动作电流值。而这个电流一般为 25℃室温下的额定电流。正确选择熔断器的额定电流值,必须考虑的是不同标准下的降额标准,一般我们按最严格的UL降额标准 75%来考虑,而IEC 则可以允许100%满额使用。额定电流参数是反映出熔断器的过载能力。读者需要注意,对于熔断器,IEC和UL是采用不同的标准体系,所以如果设计的产品是出口不同的国家
(地区)的话,需要分别对待。额定电压:熔断器断开后能够承受的最大电压值。正确选择熔断器的额定电压应该大于或等于产品输人额定电压。举例说明,如果做的是全电压的产品,即一般范围为 AC 90~277V,那么熔断器额定电压应该为 AC 300V 等级,而不能选择 AC 250V等级。这对于安规认证很重要,原因就在于,当熔断器断开后,开路两端一般承受的电压即为输人电压,所以熔断器要在这个开路电压下不产生拉弧(拉弧即认为存在电
气通路)而进一步发生过电流/热等恶化情况。环境温度:规格书中标出的电压电流值,都是默认为环境温度25℃下的数据,但是在实际应用中,环境的温度不可能稳定在25℃下,所以还得考虑到温度降。从图中不难看出,在环境温度达到 90℃时,只有 80%的额定电流了。假设这个环境温度达到150℃或更高的情况下,按图1-39中的曲线来看,额定电流会不会达到更低以至于达到零呢?为什么?
所以在正常工作情况下,熔断器的最小额定电流值为
熔断特性:时间/电流特性。熔断特性表标明了不同的电流负载下熔断的时间范围,供验收人员测试判断的依据。
熔断特性曲线标明了不同电流负载跟相应熔断时间的函数关系,供我们设计选用时参考。
分断能力:熔断器安全指标之一。它表明熔断器在额定电压下能安全切断的最大电流。当流经熔断器的电流非常大,以至于短路的时候,要求熔断器能安全分断电路,而不带来任何不安全现象,如破碎、燃烧、喷溅、爆炸,或引起周围人身或者其他零件的破坏等。
热熔能量值:熔断器的熔丝熔断时的能量值,表示熔断器能够承受浪涌的能力,其中【为过载电流,t为熔断时间。
熔断器曲线:
内容对于理解和设计单级PFC LED驱动电源具有很高的参考价值。可以进一步简化语言,增加一些图解和实例,以帮助读者更好地理解和应用所提供的知识。
后面我会介绍其他关键元器件的选型和设计,整流桥、功率因数校正电路、开关管、滤波电容等。同时,可以讨论一些先进的电源设计技术和趋势,智能控制、无线通讯、能效优化等。这些内容将有助于读者更全面地了解LED驱动电源的设计和应用。