基于SG3525芯片的大功率恒压恒流LED电源研制

本文介绍了以SG3525为控制芯片、采用半桥变换的拓扑结构，输出为恒压/恒流12V/20A，负载输出小于0.6W时，为恒流工作模式，当负载大于0.6W时，其工作在恒压模式，电源在最大输出功率240W，且电流均匀可调、较宽输入电压范围、低输出纹波的大功率LED电源。

本文设计的电源主要包含输入保护、EMI滤波电路、全桥整流电路、半桥式DC-DC变换电路、反馈电路和控制驱动电路部分等，其大体电路结构如图1所示。交流电压输入后，经过EMI滤除电源工作中所产生的电磁干扰，然后整流。经过对负载的电流、电压进行取样，由控制电路反馈到控制电路，最后通过改变两个MOSFET管占空比，实现精确的电流或电压控制。

图1  电源系统结构图

电源的主拓扑结构采用半桥式变换器如图1所示，它是在推挽变换器的基础上发展而来的，它包括两只功率开关管构成半桥、两个电容、高频变压器等组成。桥式电路将输入的直流电转换成高频方波交流，再经高频变压器降压及副边高频整流、滤波后输出直流，适用于输出功率较大的场合，属于隔离式变压器拓扑结构。

控制、驱动电路由专用的集成芯片SG3525及其外围电路构成PWM调制，该芯片调制范围为100～400kHz，当选取频率过低时输出波形脉动比较大，若是要求输出波形较好，频率应高于20kHz，频率过高则对开关管要求高，成本要高出很多，市场上开关频率一般为50～100kHz［1－4］，综合考虑下，本设计采用60kHz。

SG3525的内部结构如图2所示，由基准电压调整器、振荡器、误差放大器、比较器、锁存器、欠压锁定电路、闭锁控制电路、软起动电路和输出电路构成。

图2 芯片SG3525的内部结构

通过调节SG3525的5脚上的电容和6脚上的电阻改变输出控制信号PWM的频率；调节9脚COMP的电压可以改变输出脉宽，这些功能可以改善开关电源的动态性能和简化控制电路的设计。