地铁车厢LED照明：LLC谐振电源的挑战与设计策略

本篇白皮书主要探讨了2020年中国智能家居生态发展中，尤其是地铁车厢LED照明供电电源的最新趋势和技术挑战。重点聚焦在LLC谐振变换器的应用上，这是一种常见的解决方案，因其没有直流偏置问题而被用于对称性要求高的场合。 （1）变压器特性对比：在不对称半桥变换器中，由于上下开关管的非对称占空比，变压器会出现直流偏置，导致变压器设计复杂。相比之下，LLC谐振变换器的占空比相等，变压器保持无直流偏置，这对于提高电源系统的稳定性非常重要。 （2）LLC谐振变换器的优缺点：优点包括变压器设计简单，但其电流应力较高，这会增加导通损耗；此外，变频控制使得EMI滤波器设计复杂，并且需要较大的气隙以降低励磁电感，从而影响效率。另一方面，LED驱动通常需要直流供电，因此电源设计需符合电网规则和LED驱动特性需求。 （3）地铁车厢LED照明供电电源要求：照明系统除了常规的高可靠性和高效率外，还要满足特定环境下的需求，如在复杂电气环境中工作且维修不便。设计时必须考虑如何通过PFC（功率因数校正）技术提升电源的性能，以及如何选择合适的DC/DC变换器，如LLC谐振变换器，以提供稳定的电流输出。 （4）供电电源主电路设计：论文深入研究了PFC部分，包括其特性、实现方案和参数计算，以确保高效能的功率因数。LLC部分则着重于其工作原理、输入阻抗分析、ZVS条件、空载和短路特性、元件应力分析，以及谐振参数设计流程。设计过程中还会考虑具体器件如L6599的外围电路设置。 DC/DC恒流模块部分则阐述了恒流驱动的重要性，以及如何通过精确的控制算法确保输出电流的稳定性。整个设计过程强调了针对地铁车厢环境的特殊适应性和优化，以满足LED照明系统的需求。 这篇白皮书是一份实用的技术指南，涵盖了从理论到实践的深度分析，对于从事LED照明供电电源设计的专业人士具有很高的参考价值。通过阅读和理解这些内容，可以更好地理解和应对智能家居生态系统中LLC谐振变换器的应用挑战。