無(wú)電解電容的發(fā)光二極管照明AC-DC電源的研究.pdf

1、LED照明電源是一個(gè)PFC變換器，將輸入交流電壓變換為穩(wěn)定的直流電壓，供給LED驅(qū)動(dòng)器。由于LED照明電源的輸入功率是脈動(dòng)的，而輸出功率是平直的，因此需要一個(gè)儲(chǔ)能電容來(lái)平衡脈動(dòng)的輸入功率和恒定的輸出功率。一般儲(chǔ)能電容容量較大，通常選用電解電容，但是電解電容的壽命只有幾千小時(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于LED的壽命（>50,000小時(shí)），這使得LED照明電源與LED的長(zhǎng)壽命不匹配。本文的研究目的是在滿(mǎn)足輸入功率因數(shù)不低于0.9的前提下，提出減小儲(chǔ)能電容容量

2、的方法，用薄膜電容來(lái)替代電解電容，以延長(zhǎng)LED照明電源的使用壽命。
　　 本文提出增大儲(chǔ)能電容電壓紋波的方法來(lái)大幅度減小儲(chǔ)能電容容量，這樣可以采用薄膜電容替代電解電容。為了保證Boost PFC變換器的正常工作，本文推導(dǎo)了儲(chǔ)能電容電壓最大值、最小值和平均值與儲(chǔ)能電容容量大小的關(guān)系，并給出儲(chǔ)能電容容量的選取原則。為了進(jìn)一步減小儲(chǔ)能電容，本文分析PFC變換器的輸入功率脈動(dòng)與輸入功率因數(shù)之間的關(guān)系，提出在輸入電流中注入適量三次諧波的方

3、法。根據(jù)照明電源的標(biāo)準(zhǔn)，輸入功率因數(shù)不能低于0.9，因此注入三次諧波的幅值不得超過(guò)基波的48.4％，此時(shí)儲(chǔ)能電容容量可以減小到輸入功率因數(shù)為1時(shí)的65.6％。論文還給出三次諧波注入的具體實(shí)現(xiàn)方法。
　　 基于上述減小儲(chǔ)能電容容量的方法，本文提出一種無(wú)電解電容的兩級(jí)式LED照明電源方案，其前級(jí)為Boost PFC變換器，后級(jí)為Flyback變換器，它們均工作在電流臨界連續(xù)模式。論文討論該方案的主電路參數(shù)設(shè)計(jì)，給出Boost PFC