浅析LED灯的开关电源

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1、浅析LED灯的开关电源摘要：开关电源是LED照明设备必不可缺的组成部分，本文主要阐述了由AC输入整流滤波电路、功率变换电路、输出整流滤波电路等组成的LED照明产品中开关电源的基本工作原理，在了解了这些基础知识后，继而介绍我工作中所熟悉的开关电源的维修技巧和常见故障。同时简单地讨论开关电源还存在问题。关键词：开关电源工作原理维修技巧常见故障引言：在全球能源短缺的忧虑日渐升高的背景下，节约能源是我们未来面临的重要的问题。照明领域，LED作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势。而开关电源的质量直接影响了LED照明产品的寿命，且大多数产品故障都出现在开关电源，其维

2、修也就成了LED照明产品生产中一个重要的过程。上海衍易电气设备科技有限公司专业从事各类大功率LED照明产品的研发、生产和销售。我们公司致力于为中国LED照明提供最优质的应用技术和产品，为中国LED照明注入新的生机和活力。“创新是我们的灵魂,质量是我们的生命”。所谓：听到的会忘掉，看到的能记住，做过的才真正明白。工作中，将专业知识和实践结合、做到融会贯通是非常重要的。同时要学会与人合作，培养团队精神、提高沟通和解决各种问题的能力。更重要的是，要有良好的职业精神，巩固并继续不断学习以担起自己的责任。岗位概况：在LED应用技术上，我们公司已同步于世界先进水平。但要追求高质

3、量产品，就必须在生产和维修的作业中做到更好。作为公司开关电源的维修人员，重点当然是学会并熟练维修不良的开关电源。另外在协助生产线完成一些生产任务时，我还要及时将维修中出现的故障反馈给生产人员，避免重复出现已有问题。初涉LED开关电源维修的我，首先要了解开关电源的基本工作原理，这样才能更好的掌握故障原因，找出故障点，提高个人的维修技能，为客户提供高可靠的LED照明产品。正文：一、LED照明开关电源的工作原理（一）、LED照明原理LED（LightEmittingDiode）是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如砷化镓、磷化稼、磷砷化镓等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-

4、N结的I-N特性，即正向导通，方向截止、击穿特性。此外，在一定的条件，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。开关电源是LED照明设备必不可缺的组成部分，其性能优劣直接关系到LED照明产品的技术指标及其工作的安全可靠性。由于开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态，功耗小，转化率高，且体积和重量只有线性电源的20%—30%，故目前它已成为稳压电源的主流产品。（二）、开关电源的电路组成开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PW

5、M控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。开关电源的电路组成方框图，见图1：图1（三）、开关电源主要电路的工作原理及常见电路1、AC输入整流滤波电路（如图2所示）（1）、防雷电路当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。（2）、输入滤波电路C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是

6、对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。（3）、整流滤波电路交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。图22、功率变换电路（1）、常见原理图见图3：图3（2）、工作原理R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关M

7、OS管并接，使开关管电压应力减少，EMI减少，不发生二次击穿。在开关管Q1关断时，变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件组合一起，能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制，因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V时，UC3842停止工作，开关管Q1立即关断。R1和Q1中的结电容CGS、CGD一起组成RC网络，电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。R1过小，易引起振荡，电磁干扰也会很大；R1过大，会降低开关管的开关速度。Z1通常将MOS管的GS电压限制在18V以下，从而保护了MOS管。Q1的栅极受控