拆解明纬150W LED驱动电源

布局需要注意的有以下方面：

1）流过大电流的电解电容需要并联使用是，应该尽量使用相同规格电容，要相互靠近，不宜分开。并联的电容需要均流，所以要保持相同的阻抗，不同电容阻抗不一样，总阻抗还跟pcb走线长度，温度环境相关，分开使用后很难保证这两方面参数保持一致。

2）电解电容和薄膜电容（包括安规电容）等温度特性不怎么好，持续高温情况下会影响稳定性跟寿命，这类电容自身一般不怎么发热，但是假如贴近或靠近发热量大的元件，如功率电感，变压器，功率MOS，桥堆，功率二极管，大功率电阻等将严重影响稳定性和寿命。

3）大功率电阻有条件的话最好竖起来放增加空气对流，如要横放，千万不要让电阻管体贴着pcb，这样会影响电阻散热还可能会烤黄pcb板材。

4）可调电阻等微调元件不要贴近或靠近发热量大的元件（如功率变压器），一方面因为温度会电阻的阻值和寿命，进而影响可调电路部分精确度，另一方面可调电阻等一般带有机械部分和塑料部分，这些都是不能耐高温的，容易老化损害。

5）工作在低温场合的pcb，特别是面积比较大的时候，必须要在板材无各处尽量均匀的打洞和割槽，不然经过强烈热胀冷缩之后，pcb会变形甚至铜箔翘起。

6）光耦和控制IC不宜放在变压器磁芯结合处切线正下方（卧式变压器尤为严重），因为这个地方散磁通和漏磁通很大，影响到光耦所在的反馈回路，容易使电源不稳定。

7）贴片电容很容易在生产过程中被压坏，所以pcb的贴片面尽量贴一下比最高贴片电容要高一点的贴片元件，这是为了保护贴片电容。

8）插件面尽量让散热器高度略高于最高的电解电容和磁性元件，并使pcb插件面朝下，贴片面朝上的方式摆放时保持平衡，这样有利于在生产中保护磁芯不被碰裂，电解电容不被挤扁，并有利于调试和维修焊接。

9）保修管也有寿命，温度越高，内部金属丝蒸发越快，寿命越短，所以保险管也不应靠近发热量大的元件上，尽量避免用低端的玻璃保险管，假如要用，必须用热缩管套住管体。

10）相近的两个磁性元件应该让磁路方向相互垂直的方向放置。

明纬这个板子在我上面写的10个方面都基本注意得很好，除了pfc部分的cbb电容靠近桥堆的散热器这一点没做到。

这个PFC部分的电路如下：实测输入从75~270VAC能正常工作，输出430V，mos管工作频率为60Khz@100V，140KHz@220V ，附件给出的PFC的拓扑部分电路：

控制部分可以参考NCP1608 规格书。

首先来跟大家探讨一下输出电压为什么取430V而不是400V： 

原因一：对提高LLC拓扑效率来说，希望输入电压高一点；

原因二：PFC输出电压越高，开关频率的变化范围将缩小，有利于EMC控制，有利于选择更高的最小开关频率，提高功率密度。

为什么开关频率的变化范围将缩小，由CrM-PFC开关频率的公式就可以知道：

关于这个公式怎么推导的，这个问题不想在这展开，推导公式或许交给大学老师讲解更为清晰有效。但是当电压取430V的时候有个问题需要严重考虑，就是输出电压峰值会不会超过450V的电解电容的额定电压的问题。

明纬的解决方案是：

1）使用有PFC输出过压保护的控制芯片（可参考NCP1608 datasheet）；

2）然后就是使用品质很好的电容品牌（黑金刚），大品牌的产品在额定电压上一般留有5-10%以上的余量，450V额定电压的电容最高可工作到475-500V之间；

3）加快环路响应时间（后面会在这个话题上展开），减少过冲和下冲。

继续讨论PFC部分，上面发的PFC拓扑部分的电路图中，功率mos管的驱动电路使用了PNP加速关断电路。  

优点有：

1）加快功率mos关断速度，从而减少mos跨越线性区的时间，减少关断损耗；

2）具有单独的地回路，减少IC所在地平面的扰动；

3）增加漏极的dv/di耐受能力。

缺点有：

1）增加成本；

2）更大的dv/dt和di/dt，更严重的EMC问题；

3）关断的时候电压不能到零，会有一个PN结压降。

需要折中考虑的问题：mos开关损耗与EMC问题。mos开关的速度越快，损耗越小，但EMC问题越严重。通常驱动回路阻抗大小都控制在几个欧姆到几十欧姆之间。再看MW这个电路，开启阻抗10来欧姆，关断几个欧姆。由此看来折中点相当偏向于小的损耗方面，意味着需要更多的EMC成本投入。

还有一个问题想跟大家讨论一下：为什么很多的MOS管驱动电路中多注重关闭电路少注重开启电路呢，为什么不把开启和关闭的阻抗设计成一样呢？这样一来，只需一个驱动电阻就能任意调节开关时间了？

我个人觉得：

1）开启电路部分受限于IC驱动的能力；

2）开启瞬间更容易引起回路振荡，为了衰减振荡，限制了选取更小的驱动电阻；

3）开启电路无法独立于IC的地平面，过小的驱动电阻，会是ic所在的地平面扰动加大；

4）mos管Coss电容和漏极寄生电感存在，使得漏极电流Id，不能很快得跟上驱动信号。

把大家关注的LLC变压器和谐振电容参数贴出来：

谐振电容：1000V39nF；

集成变压器：Lp：1450uH，Llk=（207+186）/2 uH，副边采用全波整流；

匝数比：n=4.67。

其中漏感是通过短路其中一副边主输出绕组测出，两个副边主输出绕组对应的漏感不太对称。

可能有网友认为，测量LLC集成变压器的漏感的方法应该是短路所有副边绕组来测量。国内外很多文献当中也对这个问题的解释不是很清晰。我个人认为从LLC工作状态来分析，短路其中一副边测出来的值接近实际情况。

上传几张测试波形图，黄%色波形为桥臂中点电位，蓝色波形为谐振回路电流。三种图分别是工作在三个不同工作区的波形。

工作频率和输出电压的关系如下：