有源紋波補償反激型LED照明驅(qū)動電源.pdf

1、隨著生產(chǎn)力的不斷提高,生產(chǎn)資料的不斷豐富,人們越來越注重節(jié)能、環(huán)保、低碳。而LED由于其綠色環(huán)保、高效節(jié)能、壽命長等優(yōu)點,逐漸受到了人們的青睞。如果低效率、高耗能的傳統(tǒng)照明能夠被LED照明取代的話,那么能源短缺的問題也會得到一定的緩解。由于LED自身的光電特性需要用專門的電源來驅(qū)動LED。開關(guān)電源結(jié)構(gòu)靈活,損耗小,輸出效率高成為了LED驅(qū)動電源的首選。但是傳統(tǒng)的開關(guān)電源采用電解電容進行濾波,但是濾波電解電容和LED的壽命極度不相匹配,因

2、此采用線性電路代替濾波電解電容,使開關(guān)電源和線性電路完美結(jié)合,對于推廣和發(fā)展LED照明具有非常重要的意義。
　　本文采用實用價值很高的反激變換器作為LED驅(qū)動電源的主電路,詳細分析了反激變換器的工作原理及相關(guān)性能,針對濾波電容的壽命問題提出了有源紋波補償反激型LED驅(qū)動電路拓撲,分析了去掉電解電容的驅(qū)動電源基本思想,詳細分析并推導了無電解電容驅(qū)動電源的電路結(jié)構(gòu)和工作原理。在此基礎(chǔ)上設(shè)計出電感紋波電流的檢測和補償電路,通過仿真驗證了

3、其優(yōu)良的適應性,使線性電源和開關(guān)電源得到了完美的結(jié)合。
　　通過對比幾種開關(guān)損耗緩沖技術(shù)的優(yōu)缺點和應用場合,本文設(shè)計了一種ZCS-PWM反激變換電路,在傳統(tǒng)的反激變換器上添加了一個輔助電路,實現(xiàn)了主開關(guān)和輔助開關(guān)在零電流狀態(tài)下開通和關(guān)斷,其他無源功率器件也都實現(xiàn)了軟開通和關(guān)斷,有效的抑制了功率開關(guān)電壓和電流應力,減小了開關(guān)損耗,提高了驅(qū)動電源的效率。
　　反激變換器同步整流變換電路有三種驅(qū)動方式,通過對它們的優(yōu)劣進行對比后,

4、本文根據(jù)自身電路特點選擇了簡單易行的電壓型自驅(qū)動同步整流方式進行驅(qū)動,利用輔助繞組的輸出電壓來驅(qū)動同步整流管,電路結(jié)構(gòu)簡單并且能夠有效的驅(qū)動同步整流管的開通和關(guān)斷。
　　本文提出了采用對輸出電感電流進行采樣的滯環(huán)電流控制方式,主要是考慮到蓄電池供電場合以及LED電流型負載的特點。該控制方式與紋波補償電路能夠很好的融合,達到了輸出恒定的直流的目的。詳細分析了滯環(huán)比較器的工作原理,推導出了滯環(huán)電流控制的開關(guān)頻率公式以及電路輸出電流與參

5、考電壓的關(guān)系式,對LED驅(qū)動電源進行了完整的設(shè)計。
　　利用電力電子仿真軟件對所設(shè)計的電源進行原理仿真,在此基礎(chǔ)上通過實驗對電路拓撲和控制方法進行了驗證。仿真結(jié)果和實驗結(jié)果都表明,滯環(huán)電流的控制方式具有很強的穩(wěn)定性和良好的響應性,能夠?qū)崟r控制輸出電感電流的變化,有源紋波補償電路可以很好的補償輸出電感紋波電流,使輸出為恒定的直流。該新型LED驅(qū)動電源由于無大電解電容,電路的可靠性和使用壽命大幅提高,并且可實現(xiàn)電路的小型化和集成化。這