一种基于半桥LLC谐振变换器的LED电源设计

摘要

随着人们对于显示设备要求的不断提高，各种新的显示技术被研究应用于市场，例如最新的OLED显示技术。更好的显示技术需要其供电设备更加精确和稳定。开关电源尤其是LED开关电源，广泛地应用于各个领域，包括室外显示屏，LED电视等显示设备和其他机器设备。现如今，市场对于高质量的开关电源的需求变得越来越大，相比较来说，国外企业及机构拥有更先进的技术和设备，在高质量开关电源领域占据领导地位。但是近年来，国内的各类电源研发生产企业经过长期的技术积累，在这一领域得到了长足发展，陆续推出了众多工业及民用电源类产品，弥补了和国外先进企业之间的差距。随着绿色电源概念的提出和优秀的AC/DC变换技术的大量使用，必然会对当今社会能源短缺的现象有一定的改善，这就使得该方案具有重要研究价值。
　　本研究根据当前市场上对于开关电源设备的实际需求，设计了一款额定输入电压为AC90V~264V，额定输出功率为300W的LED开关电源。介绍了此次论文的选题背景、研究现状和发展趋势，说明本次设计对于社会经济发展所具有的实际参考价值。介绍了PFC的工作原理，分析了不同拓扑结构的PFC电路，比较它们的优缺点，确定本次设计所采取的PFC技术为基于Boost的APFC电路，其输入为AC90~264V，输出为DC400V。最后对外围电路和控制电路给出了详细的设计过程。分析了谐振变换器的工作原理。在众多类型的谐振变换器中，如何选出一种既能有效提高开关频率，又能降低器件损耗的方案非常重要。如何设计合适的电路参数，对于电源系统性能的优化至关重要。本设计将详细地分析谐振参数对工作性能的影响，对DC/DC变换电路的等效电路进行详细分析，对其增益特性和阻抗特性进行研究，最后确定本次设计的控制策略，结合输入为DC400V，输出为5V、12V和24V的技术指标给出具体的设计过程，对其中出现的问题予以解决。再次，对恒流电路和辅助电源进行了设计。

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第一章 绪论

1.1选题背景及研究意义

1.2业界研究动态及发展趋势

1.3论文的主要研究内容

1.4本文的结构安排

第二章 AC/DC开关电源系统原理

2.1 AC/DC开关电源系统简介

2.2 AC/DC基本工作架构

2.3本章小结

第三章 功率因数校正电路设计

3.1功率因数校正技术（PFC）

3.2有源功率因数校正电路设计

3.3本章小结

第四章 半桥LLC谐振变换器设计

4.1 DC/DC变换器

4.2半桥LLC谐振变换器

4.3主电路特性分析

4.4主电路参数设计

4.5控制电路参数设计

4.6基于PSPICE的LLC闭环仿真

4.7本章小结

第五章 恒流电路及辅助电源设计

5.1恒流电路设计

5.2辅助电源设计

5.3 EMI设计

5.4本章小结

第六章 实验结果和分析

6.1功率因数（PF）及转换效率测试结果

6.2 PFC级测试结果

6.3 LLC级测试结果

6.4常见电路故障处理

第七章 总结和展望

参考文献

致谢

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