理论教育 LED驱动电源的模块化设计流程优化方案

LED驱动电源的模块化设计流程优化方案

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:在前面LED驱动电源模块化的基础上,整个电源的设计流程如下。

LED驱动电源的模块化设计流程优化方案

在前面LED驱动电源模块化的基础上,整个电源的设计流程如下。

1.明确LED驱动电源的技术要求

首先,根据LED灯具应用场合确定需要哪些功能,如输出恒压/恒流/复合控制、保护、EMC、安全防护、调光、自动控制等;其次,根据应用情况确定性能指标:根据应用场所供电条件,确定电源输入条件,包括交流还是直流,输入电压额定值及其范围,输入电流限制,输入电压的频率及其范围,输入纹波,要求的功率因数限值等;根据灯具LED负载的串并联情况,确定输出技术指标,包括输出电压、输出电流及其精度要求,输出纹波,效率等;根据使用国家及地区确定安规要求和EMC要求;还需根据使用环境确定工作温度及其他要求;最终形成完整的电源设计技术要求。

2.总体方案设计

首先,根据驱动电源的功能要求和技术指标,确定驱动电路的总体架构,如是AC/DC还是DC/DC型主电路、电路采用单级还是多级变换、单路还是多路输出、恒压还是恒流输出;然后,综合考虑多个技术指标,选择主拓扑电路;基于主拓扑电路选择适用的电源控制芯片;最后,在上述电路框架下,根据功能要求补充其他必选功能模块和可选功能模块,形成完整的驱动电源方案。

3.电路原理设计及参数设计

根据驱动电源总体方案,各功能模块选择合适的电路实现形式,并相互连接起来,即可设计出基本的原理电路;根据主要技术要求的设计参数,详细计算电路中各元器件的工作参数,据此确定各元器件的选型参数,如工作电压、电流、耐压值等,选择合适的元器件型号,最后设计出驱动电路原理图

4.电路仿真

在电路仿真软件中输入原理图及元器件参数,按照额定工况及异常工况进行电路仿真,验证电路的正确性、合理性。如发现问题,返回步骤3进行参数修改,甚至返回步骤2进行总体方案修改。如果缺乏电源控制芯片的仿真模型,可以将其适当简化后自行搭建其电路模型。

5.PCB(印制电路板)设计(www.daowen.com)

根据修正后的驱动电路原理图,进行PCB设计,设计时应注意布局、布线、接地、干扰等因素。

6.电路板制作及调试

根据设计的PCB图,制作电路板,采购元器件,完成电路板焊接。焊接好后,进行上电调试,按照先主要功能、后辅助功能的次序检验各功能是否正常。如部分功能不能正常工作,先检查电路供电、连接是否正常,其次重点检查该功能模块。

7.电路板测试与优化

电路板经功能检查正常后,进一步针对设计要求进行各性能指标的测试。如有的指标未达到设计要求,则需进行设计参数优化甚至总体方案优化。各项指标自测合格后,有时还需送第三方检测机构测试。

8.装配完成

测试合格后的电路板就可装入驱动电源壳体内或灯具壳体内,完成装配。如果装配有问题,则需进行电路板面积、体积的调整。

9.设计总结

最后要进行设计总结与文件归档,包括设计原理图、PCB图、BOM表、设计说明书、外部接线图、实验测试数据、第三方测试认证报告等。

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