高功率因数led控制电路的设计
发光二极管是一种半导体，它能将电能转化为光能，LED有很多优点，亮度高，寿命长，发光效率高，能耗低，无辐射等。LED的光谱几乎集中于可见光光谱中，高达80％至90％的发光效率，是新一代光源，它将带领着人类进入新的世纪。现在LED的照明技术基本上需要具备高功率因数，长寿命，低成本，而市场上的LED驱动电源的功率因数不合格，寿命短等问题，所以研究此课题有很强的理论意义和现实意义。本课题分析并总结了相关文献，结合自己的知识阐述了开关电源无源功率因数校正（PFC）技术。从其电路的结构和工作原理研究了无源PFC技术，通过增加了电路中电流的导通角，降低输入电流中的尖峰脉冲，改变了电流谐波分量，减小电压和电流波形的畸变，使之接近正弦的波形，让功率因数大幅度增加。通过TNY279恒流驱动电路的设计来实现LED恒流驱动，本文详细的分析讲解芯片的工作原理和控制过程。制作了一个输出为13V/1.2A的LED恒流驱动电路。
目录
1 .绪论 1
1.1 引言 1
1.2 LED的优势 1
1.3 LED的目前与未来 1
1.3.1 LED照明的目前状态 1
1.3.2 LED照明的发展前景 2
1.4 LED灯珠的连接方式 2
1.4.1 LED灯珠的串联连接 2
1.4.2 LED灯珠的并联连接 3
1.4.3 LED的混联连接方式 3
1.5 LED驱动电路的介绍 4
1.5.1 LED电气特性与驱动电路的要求 4
1.5.2 LED直流驱动 5
1.6 LED的市电驱动 5
2.电路的基本框架 6
2.1 LED驱动电路的工作流程 6
2.2 TNY279集成开关电源芯片 6
2.2.1 TNY279的介绍 6
2.2.2 TNY279的封装和引脚功能 6
2.2.3 TNY279功能 7
2.2.5 TNY279的工作原理 8
2.3功率因数校正(PFC) 8
3．驱动电路的设计 10
3.1 EMI滤波器设计 10
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3.1.1 EMI滤波器基本概念 10
3.1.2 EMI滤波器设计 10
3.2功率因数校正电路的设计 10
3.3钳位保护电路的设计 11
3.4 高频变压器的设计 12
3.4.1变压器的设计方法 12
3.4.2 变压器的参数设计 12
3.5反馈控制电路的设计 14
3.6 TNY279的LED恒流驱动电路的设计 15
4.电路的调试 16
4.1 电路的调试 16
4.2 调试小结 18
总结 19
参考文献 20
致谢 21
1 .绪论
1.1 引言
从钻木取到火种之后，人类开始用火照明，以后照明过程的发展就从火再到油再到电。照明用的器具也发生了很多变化，使用的燃料从火把，动物油，植物油，蜡烛，煤油，利用电之后才发明了白炽灯，荧光灯，最后才到了现在美丽的装饰灯，节能灯的世界，照明的历史改变了人类发展的历史。
在历史照明中油灯的使用历史最长，而且油灯还经历了多次改进。它用的油从动物油改到植物油,最后是被煤油取代。油灯灯芯也变化很多次，一开始草，棉线最后到多股棉线灯芯。人类为了防止灯的火焰被风吹灭，所以给灯带上了灯罩。一开始灯罩是纸做的，不安全，后来开始用玻璃罩来取代。从此灯就不怕风吹而导致熄灭，放在外面仍可以使用，并且还能充分燃烧，不冒黑色烟了。
人类对现状仍不满意，还在寻找可以照明的其他方法。公元前3世纪左右，人们发明了蜡烛。在18世纪，人们用石蜡又发明了新的蜡烛，从那以后可以用机器开始批量生产。煤气灯的发明距今有100多年历史了，照明方式也发生了变化。当时，煤气灯是不安全的，在室内不宜在家里使用。后来有人改进它，使其造福了成千上万的家庭。
像火把、蜡烛、油灯、煤油灯、煤气灯都没有离开火种，完全是靠物质燃烧来照明。1879年10月22日，爱迪生发明了真正有实用价值的电灯之后，人类照明的历史就被彻底的改写了,它的到来标志着用电照明的时代的到来[4]。
自从电灯的使用后人类的灯具就在不断的发生变化，照明的样式也在发生着变化，LED的出现改变了人类对灯光的认识，所以下一代的新型照明光源,很可能是高亮度LED灯。
1.2 LED的优势
LED的体积不仅很小、而且还有耗电量低、使用寿命长、高亮度、低热量、环保、坚固耐用等优点[4]。
1.3 LED的目前与未来
1.3.1 LED照明的目前状态
(1). 当前全世界能源严重欠缺的背景下，节约能源是我们即将面对的首要问题，就照明方面，LED照明吸引着世人的眼线，作为照明领域新型绿色产品，LED生长的趋势必然会出现在未来。
(2). 今天，中国的半导体照明产业的快速发展，特别是外延芯片出品公司，在照明方面已经取得惊人的进步。户外照明领域中国已经发展成特色，可是户内照明不理想。
1.3.2 LED照明的发展前景
(1). 被称为第四代照明光源的LED，集节能，环保，寿命长，体积小于一身，被广泛用于显示、装饰、背光、普通照明和城市夜景等方面。最近，发达的国家在LED技术发展上，已经产生了激烈的竞赛。LED的节能和环保的特性，一直受到国家以及各级政府的重视，并通过政策来加快发展LED应用技术。
(2)．现在国内制造技术的发展，生产成本得到了进一步的降低， LED照明情况即将发生改变。便宜的LED产品，照明行业在中国将带来革命性的影响，也将会给消费者带来福音。
(3). LED照明行业在中国正在飞速的发展。近年来，政府已经出台了一些政策，鼓励发展LED产业。通过政策的支持，将进一步推动LED照明市场，加快的LED照明技术的推广应用。
1.4 LED灯珠的连接方式
最常见的LED连接方式包括串联、并连、混连三种模式，LED的连接通常基于驱动电源的电气特性来连接，LED阵列需求和电源的电气特性相匹配，这样才能让它（LED）非常稳定的工作。
1.4.1 LED灯珠的串联连接
串联连接就是将LED灯珠正负极排列的串起来，这种连接方式的驱动时的总电压等于各个灯珠的驱动电压的和，所以这种驱动电源的电压值很高。
串联连接的优点在于，在电路中各个元器件上流过的电流都相等，所以每个LED灯珠有不同的电压差，但是流过每个灯珠的电流相等，由此可知要想得到亮度均匀LED的灯光电路应该串联。
串联连接的缺点是，如果电路是恒定电压驱动时有一个灯珠发生短路，那颗灯珠等于一根导线，可是电路的电压恒定，负载减小了，电流就会变大容易烧坏其他的灯珠，只有恒流驱动才能保证电路电流的恒定，这样能保证灯珠的正常工作，如果电路有一个灯珠发生断路，则整个电路将不能正常运行，其他所有的灯珠将全部熄灭。
图1.1 LED的串联连接方式
1.4.2 LED灯珠的并联连接
LED灯珠的并联连接与串联连接正好相反，并联将所用的灯珠的正和负分别的连接在一起，如图1.2所示。这种形式的连接所需要的总的驱动电流等于流过各个灯的电流电流之和，所以电源应提供大电流。
并联连接的优点在于，假如电路中有灯珠发生短路现象，瞬间流过灯珠的电流就很大，短路的灯珠就会烧毁，其他的灯珠还可以正常工作，电路还可以继续使用。
目录
1 .绪论 1
1.1 引言 1
1.2 LED的优势 1
1.3 LED的目前与未来 1
1.3.1 LED照明的目前状态 1
1.3.2 LED照明的发展前景 2
1.4 LED灯珠的连接方式 2
1.4.1 LED灯珠的串联连接 2
1.4.2 LED灯珠的并联连接 3
1.4.3 LED的混联连接方式 3
1.5 LED驱动电路的介绍 4
1.5.1 LED电气特性与驱动电路的要求 4
1.5.2 LED直流驱动 5
1.6 LED的市电驱动 5
2.电路的基本框架 6
2.1 LED驱动电路的工作流程 6
2.2 TNY279集成开关电源芯片 6
2.2.1 TNY279的介绍 6
2.2.2 TNY279的封装和引脚功能 6
2.2.3 TNY279功能 7
2.2.5 TNY279的工作原理 8
2.3功率因数校正(PFC) 8
3．驱动电路的设计 10
3.1 EMI滤波器设计 10
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
3.1.1 EMI滤波器基本概念 10
3.1.2 EMI滤波器设计 10
3.2功率因数校正电路的设计 10
3.3钳位保护电路的设计 11
3.4 高频变压器的设计 12
3.4.1变压器的设计方法 12
3.4.2 变压器的参数设计 12
3.5反馈控制电路的设计 14
3.6 TNY279的LED恒流驱动电路的设计 15
4.电路的调试 16
4.1 电路的调试 16
4.2 调试小结 18
总结 19
参考文献 20
致谢 21
1 .绪论
1.1 引言
从钻木取到火种之后，人类开始用火照明，以后照明过程的发展就从火再到油再到电。照明用的器具也发生了很多变化，使用的燃料从火把，动物油，植物油，蜡烛，煤油，利用电之后才发明了白炽灯，荧光灯，最后才到了现在美丽的装饰灯，节能灯的世界，照明的历史改变了人类发展的历史。
在历史照明中油灯的使用历史最长，而且油灯还经历了多次改进。它用的油从动物油改到植物油,最后是被煤油取代。油灯灯芯也变化很多次，一开始草，棉线最后到多股棉线灯芯。人类为了防止灯的火焰被风吹灭，所以给灯带上了灯罩。一开始灯罩是纸做的，不安全，后来开始用玻璃罩来取代。从此灯就不怕风吹而导致熄灭，放在外面仍可以使用，并且还能充分燃烧，不冒黑色烟了。
人类对现状仍不满意，还在寻找可以照明的其他方法。公元前3世纪左右，人们发明了蜡烛。在18世纪，人们用石蜡又发明了新的蜡烛，从那以后可以用机器开始批量生产。煤气灯的发明距今有100多年历史了，照明方式也发生了变化。当时，煤气灯是不安全的，在室内不宜在家里使用。后来有人改进它，使其造福了成千上万的家庭。
像火把、蜡烛、油灯、煤油灯、煤气灯都没有离开火种，完全是靠物质燃烧来照明。1879年10月22日，爱迪生发明了真正有实用价值的电灯之后，人类照明的历史就被彻底的改写了,它的到来标志着用电照明的时代的到来[4]。
自从电灯的使用后人类的灯具就在不断的发生变化，照明的样式也在发生着变化，LED的出现改变了人类对灯光的认识，所以下一代的新型照明光源,很可能是高亮度LED灯。
1.2 LED的优势
LED的体积不仅很小、而且还有耗电量低、使用寿命长、高亮度、低热量、环保、坚固耐用等优点[4]。
1.3 LED的目前与未来
1.3.1 LED照明的目前状态
(1). 当前全世界能源严重欠缺的背景下，节约能源是我们即将面对的首要问题，就照明方面，LED照明吸引着世人的眼线，作为照明领域新型绿色产品，LED生长的趋势必然会出现在未来。
(2). 今天，中国的半导体照明产业的快速发展，特别是外延芯片出品公司，在照明方面已经取得惊人的进步。户外照明领域中国已经发展成特色，可是户内照明不理想。
1.3.2 LED照明的发展前景
(1). 被称为第四代照明光源的LED，集节能，环保，寿命长，体积小于一身，被广泛用于显示、装饰、背光、普通照明和城市夜景等方面。最近，发达的国家在LED技术发展上，已经产生了激烈的竞赛。LED的节能和环保的特性，一直受到国家以及各级政府的重视，并通过政策来加快发展LED应用技术。
(2)．现在国内制造技术的发展，生产成本得到了进一步的降低， LED照明情况即将发生改变。便宜的LED产品，照明行业在中国将带来革命性的影响，也将会给消费者带来福音。
(3). LED照明行业在中国正在飞速的发展。近年来，政府已经出台了一些政策，鼓励发展LED产业。通过政策的支持，将进一步推动LED照明市场，加快的LED照明技术的推广应用。
1.4 LED灯珠的连接方式
最常见的LED连接方式包括串联、并连、混连三种模式，LED的连接通常基于驱动电源的电气特性来连接，LED阵列需求和电源的电气特性相匹配，这样才能让它（LED）非常稳定的工作。
1.4.1 LED灯珠的串联连接
串联连接就是将LED灯珠正负极排列的串起来，这种连接方式的驱动时的总电压等于各个灯珠的驱动电压的和，所以这种驱动电源的电压值很高。
串联连接的优点在于，在电路中各个元器件上流过的电流都相等，所以每个LED灯珠有不同的电压差，但是流过每个灯珠的电流相等，由此可知要想得到亮度均匀LED的灯光电路应该串联。
串联连接的缺点是，如果电路是恒定电压驱动时有一个灯珠发生短路，那颗灯珠等于一根导线，可是电路的电压恒定，负载减小了，电流就会变大容易烧坏其他的灯珠，只有恒流驱动才能保证电路电流的恒定，这样能保证灯珠的正常工作，如果电路有一个灯珠发生断路，则整个电路将不能正常运行，其他所有的灯珠将全部熄灭。
图1.1 LED的串联连接方式
1.4.2 LED灯珠的并联连接
LED灯珠的并联连接与串联连接正好相反，并联将所用的灯珠的正和负分别的连接在一起，如图1.2所示。这种形式的连接所需要的总的驱动电流等于流过各个灯的电流电流之和，所以电源应提供大电流。
并联连接的优点在于，假如电路中有灯珠发生短路现象，瞬间流过灯珠的电流就很大，短路的灯珠就会烧毁，其他的灯珠还可以正常工作，电路还可以继续使用。
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