LLC谐振在地铁LED照明电源中的应用与设计

"资深工程师分享的LLC谐振在开关电源中的实战应用经验，涉及LED照明供电电源的各种解决方案和性能要求，以及如何确定指标参数和选择电源方案。文章深入探讨了功率因数校正（PFC）部分和DC/DC转换器（特别是LLC谐振变换器）的设计细节，包括谐振参数、元件应力分析、效率优化和控制芯片配置。" 在开关电源领域，LLC谐振变换器因其高效率、轻负载时的良好行为和软开关特性而备受青睐。资深工程师通过本文分享了他们在实际工程中应用LLC谐振变换器的心得体会，尤其关注于LED照明供电电源的解决方案。LED照明的快速发展推动了电源技术的进步，工程师们需要设计出满足特定需求的高效、可靠电源。 首先，文章介绍了LED照明市场的发展以及对应的电源解决方案，如单级PFC驱动结构、PFC+有源嵌位正激电路、PFC+对称半桥变换器、PFC+不对称半桥变换器，以及重点讨论的PFC+LLC谐振变换器。每种方案都有其优缺点，适用于不同的应用场景。对于地铁车厢LED照明，电源需要满足特定的性能要求，如高效率、宽输入电压范围、恒流输出和低电磁干扰。 接下来，文章详细阐述了功率因数校正部分的设计，包括功率因数特性分析、方案选择以及电感等参数的计算。这部分设计对整个系统的能效和电网兼容性至关重要。 在DC/DC部分，特别是LLC谐振变换器，作者详细讲解了其工作原理、谐振网络输入阻抗、零电压开关条件、空载和短路特性、元件应力分析。此外，还讨论了谐振参数对效率的影响，提供了谐振网络参数的设计流程，以及如何设计谐振电感、变压器和输出滤波电容。控制芯片的外围电路配置也是关键，文中参考了L6599数据手册来指导实际电路布局。 最后，作者还探讨了DC/DC恒流模块的设计，强调了恒流特性的重要性，并概述了其设计考虑因素。这部分内容有助于确保LED灯串的亮度一致性，避免因电流波动导致的亮度不均。 这篇实战经验总结为电源设计工程师提供了一份宝贵的参考资料，涵盖了从理论到实践的各个环节，有助于读者深入理解和应用LLC谐振技术，特别是在LED照明电源设计中的应用。通过学习这些内容，工程师可以更好地优化设计方案，提高电源性能，满足不同场景的使用需求。