高效高功率因數(shù)LED開關電源的研究.pdf

1、LED是一種綠色光源,具有節(jié)能、高效、環(huán)保、體積小、壽命長、易于維護等優(yōu)點,而 LED驅動電源作為 LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要組成部分,其效率的提高對 LED的推廣具有重要意義。開關電源作為一種最常用的LED驅動電源,具有效率較高、體積小、重量輕等優(yōu)點,能夠滿足LED的驅動要求,但在功率因數(shù)、效率、輸出電流穩(wěn)定性上仍有提升空間。
　　在傳統(tǒng)開關電源的輸入電路部分,加入功率因數(shù)校正電路,可以提高功率因數(shù),減少電流諧波含量。本文在研究了有源

2、功率因數(shù)校正原理的基礎上,對有源功率因數(shù)校正的電路拓撲結構和控制方法進行了分析比較。選用Boost電路結構,結合無源無損軟開關技術,作為有源功率因數(shù)校正的主電路;利用平均電流控制方式,采用UCC28019控制芯片,設計具體控制電路。通過saber仿真驗證得到理想的功率因數(shù)。
　　開關電源中高頻變換電路的損耗主要是功率開關管的開關損耗。通過對幾種全橋電路結構的比較,確定滯后橋臂串聯(lián)二極管的電路結構作為高頻變換的主電路。分析全橋結構幾

3、種控制方式,結合移相控制與PWM控制方法,利用變壓器漏感、開關管結電容,實現(xiàn)超前橋臂零電壓開關(ZVS)和滯后橋臂零電流開關(ZCS),減少開關損耗,提高變換器效率。
　　輸出整流二極管的導通損耗是開關電源中輸出整流電路損耗的主要來源。利用同步整流技術,結合倍流輸出結構,不僅減少輸出整流端的導通損耗,還能降低輸出電流紋波,符合分布式功率耗散的要求。針對同步整流管驅動的問題,在傳統(tǒng)自驅動的基礎上,添加變壓器輔助繞組,可以增加同步整流

4、管的導通時間,拓寬自驅動同步整流的應用范圍。
　　在對采用移相PWM控制,倍流同步整流輸出的DC/DC變換器的工作過程進行深入分析的基礎上,確定主電路具體參數(shù)。根據(jù)LED的驅動要求,提出電壓內環(huán),電流外環(huán)的雙環(huán)控制方式,以控制芯片UCC3895為核心,設計具體的控制電路,并對具體參數(shù)進行計算。最后采用saber對電路進行仿真實驗,從仿真結果可以看出,變換器實現(xiàn)了超前橋臂開關管的 ZVS,滯后橋臂的 ZCS,增大了同步整流管的導通時