理论教育 AC/DC驱动电源基本原理解析

AC/DC驱动电源基本原理解析

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:AC/DC驱动电源可以在DC/DC驱动电源的基础上派生而出,首先经过AC/DC变换将输入交流信号转换成直流形式,然后用DC/DC变换进一步进行直流电压值的变换,再经过闭环负反馈即可实现恒压/恒流输出。经过整流滤波后,加上DC/DC恒压/恒流电路,即可实现AC/DC驱动电源的功能,其实现原理如图2-15所示。图2-15 统一的AC/DC恒压/恒流实现原理恒压/恒流主电路建立后,按照功能设计要求,补充实现其他功能的电路模块,即可完成整个LED驱动电源的设计。

AC/DC驱动电源基本原理解析

AC/DC驱动电源可以在DC/DC驱动电源的基础上派生而出,首先经过AC/DC变换将输入交流信号转换成直流形式,然后用DC/DC变换进一步进行直流电压值的变换,再经过闭环负反馈即可实现恒压/恒流输出。

实现交流电压向直流电压形式变换的主要方式是整流电路。整流电路有很多种,按照使用的整流器件种类可分为不可控电路、半控电路和全控电路三种;按照电路结构可分为半波电路(零式电路)和全波电路(桥式电路);按电网交流输入相数分为单相电路、三相电路和多相电路。LED驱动电源功率不大,一般采用单相交流供电,而且后端有专门的电压控制环节,所以其整流电路常采用最简单的单相不可控桥式整流电路,电路如图2-14所示。

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图2-14 输入整流与滤波电路

a)整流滤波基本电路 b)输入交流电压 c)整流后电压(无滤波) d)整流滤波后电压 e)输入电流

整流器件选用4个不可控的整流二极管,当输入电压在正半周时,整流二极管VD1和VD4自动导通、VD2和VD3自动关断,当输入电压在负半周时,VD2和VD3自动导通、VD1和VD4自动关断,整流后的输出电压为脉动直流电压ud′。为了给后端提供一个相对平稳的电压,整流桥后常加滤波电容以减小直流脉动,加了滤波电容后,整流桥的工作过程如下:当输入交流电压u的正半周瞬时值大于滤波电容C电压ud时,VD1和VD4承受正向压降自动导通、VD2和VD3承受反向压降自动关断,输入端给电容C充电,同时向负载R供电;当电容被充电到ud=u时,VD1和VD4关断,电容以时间常数RC向负载R放电;当C放电到u的负半周瞬时值大于ud时,VD2和VD3承受正向压降自动导通、VD1和VD4承受反向压降保持关断,输入端给电容C充电,同时向负载R供电;当电容被充电到ud=u时,VD2和VD3关断,电容以时间常数RC向负载R放电,完成一个工作周期,输入端及通过整流桥的是窄脉冲电流。整流前输入电压u、无滤波整流后电压ud、整流滤波后电压ud及此时的输入电流i如图2-14b~e所示。(www.daowen.com)

经过整流滤波后,加上DC/DC恒压/恒流电路,即可实现AC/DC驱动电源的功能,其实现原理如图2-15所示。

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图2-15 统一的AC/DC恒压/恒流实现原理

恒压/恒流主电路建立后,按照功能设计要求,补充实现其他功能的电路模块(如电磁兼容、保护、调光、自动控制等),即可完成整个LED驱动电源的设计。

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