單級式無電解電容AC-DCLED驅(qū)動電源的研究.pdf

1、隨著能源危機問題原來越嚴(yán)重，照明作為一個消耗能源的重要方面，減少照明的所需要的能源可以減小全球能源消耗的總量。發(fā)光二極管(Lighting emitting Diode，LED)為新型綠色固體照明冷光源，具有光電轉(zhuǎn)換效率高，較長的壽命，對環(huán)境友好，體積小，色彩選擇多等諸多優(yōu)點，近年來被大力推廣應(yīng)用于各種照明場合。同時，關(guān)于提高LED驅(qū)動電源的效率，降低LED驅(qū)動電源成本，提高LED驅(qū)動電源的功率因數(shù)，使LED驅(qū)動電源擁有和LED器件相匹

2、配的壽命的研究和發(fā)展也必不可少。本文主要研究的是去除AC/DC LED驅(qū)動電源中的電解電容的方法。由于LED驅(qū)動電源的輸入一般采用市電，因此輸入電壓的形狀為正弦波的形式，而由于輸入需要實現(xiàn)功率因數(shù)校正以防止污染電網(wǎng)，輸入電流應(yīng)該為與輸入電壓相同相位的正弦波的形式，而輸入功率為輸入電壓與輸入電流的乘積，因此輸入功率應(yīng)為兩倍工頻脈動的形狀。而根據(jù)LED的本身的特性，其輸出功率要求為平直的形狀。為了平衡瞬時輸入輸出功率的不平衡，需要一個電容容

3、值較大的電容來充當(dāng)儲能元件，這個儲能電容一般采用電解電容。然而由于電解電容的壽命相較于LED的壽命來說很短，嚴(yán)重影響了驅(qū)動電源的使用壽命，同時電解電容會限制變換器功率密度進一步提高。因此去除LED驅(qū)動電源中的電解電容以提高LED驅(qū)動電源的使用壽命變得十分必要。
　　本文提出了一種單級式無電解電容的AC/DC LED驅(qū)動電源，其主電路采用反激變換器，在反激變換器的變壓器上增加了一個輔助繞組，并且增加了全橋輔助電路，將輸入輸出不平衡的

4、部分通過輔助電路轉(zhuǎn)移到輔助電容上，通過增大輔助電容上的電壓脈動和電壓平均值來減小輔助電容容值，從而可以采用壽命較長但是容值較小的薄膜電容來代替電解電容。本文詳細給出了所提出的單級式無電解電容的AC/DC LED驅(qū)動電源的工作原理。其次本文詳細推導(dǎo)了輔助電容脈動與輔助電容容值的具體關(guān)系，給出了輔助電容的選取原則，同時給出了原邊電感的選取原則。然后本文給出了所采用的控制策略，并給出了仿真結(jié)果。最后基于上述分析，設(shè)計了一臺50.4W的樣機，并