跟著世界各國(guó)在慢慢克制入口和銷售普通照大白熾燈,新型、綠色、高效、長(zhǎng)命命的LED 照明技能獲得了空前的成長(zhǎng)[1]。長(zhǎng)命命是LED 照明的最大利益之一,它的平均利用壽命到達(dá)80000- 100000 小時(shí)[2]。對(duì)付單級(jí)式的LED 驅(qū)動(dòng)電源,假如回收市電供電,為了到達(dá)高功率因數(shù)(Power Factor, PF),滿意IEC61000-3-2的諧波要求[3], LED 照明需要一個(gè)功率因數(shù)校正調(diào)動(dòng)器(Power Factor Correction, PFC)。當(dāng)功率因數(shù)為1 時(shí),輸入電流為與輸入電壓同相位的正弦波,因此其輸入功率泛起兩倍輸入頻率的脈動(dòng)形式,對(duì)付恒定輸出功率的LED,為了匹配瞬時(shí)輸入輸出功率的不服衡,需要一個(gè)儲(chǔ)能電容。儲(chǔ)能電容很大,大多選用電解電容,而電解電容的利用壽命只有10000 小時(shí)閣下[4],是影響LED 驅(qū)動(dòng)電源整體壽命的主要元件。為了提高AC-DC LED 驅(qū)動(dòng)電源的利用壽命,有須要去除電解電容。適當(dāng)?shù)吐涔β室驍?shù)以減小輸入功率脈動(dòng),如在輸入電流中注入三次和五次諧波[5, 6],這樣就可以減小儲(chǔ)能電容巨細(xì)?;厥彰}動(dòng)電流來驅(qū)動(dòng)LED,這樣瞬時(shí)輸入和輸出功率溝通可能靠近,可以減小可能消除儲(chǔ)能電容[7-10]。脈動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)LED 一般用于景觀可能街道照明,在一些對(duì)光源質(zhì)量要求較高的場(chǎng)所并不適合?;厥针姼凶鳛閮?chǔ)能元件可以取代可能減小儲(chǔ)能電容, 電容器,可是電感的儲(chǔ)能密度較小,其體積較大,同時(shí)還會(huì)存在損耗[11]。增大儲(chǔ)能電容上電壓 波可以減小電容的容值[12-14]。文獻(xiàn)[13]提出了一種無頻
閃無電解電容的AC-DC LED 驅(qū)動(dòng)電源,如圖1 所示。它由一個(gè)PFC 調(diào)動(dòng)器、一個(gè)雙向調(diào)動(dòng)器和一個(gè)CL 濾波器構(gòu)成。個(gè)中電感Lo 與電容Co 組成低通濾波器,以阻止開關(guān)頻率及其倍數(shù)次的電流諧波流入LED,故此處的電容Co 并不包袱儲(chǔ)能浸染,可以利用容量較小的薄膜電容可能瓷片電容,此時(shí)PFC 輸出電流i'o 含有兩倍輸入頻率的脈動(dòng)電流。為了使LED 的驅(qū)動(dòng)電流io為一個(gè)恒定的直流電流,在PFC 調(diào)動(dòng)器的輸出端并聯(lián)了一個(gè)雙向調(diào)動(dòng)器,并使雙向調(diào)動(dòng)器的輸入電流ib 便是PFC 輸出電流中兩倍輸入頻率的交換分量,這樣就辦理了LED 照明的頻閃問題。雙向調(diào)動(dòng)器的直流側(cè)電容Cdc 回收了儲(chǔ)能電容電壓大紋波減小容值的要領(lǐng),在脈動(dòng)電壓溝通的環(huán)境下,為了進(jìn)一步減小容值,可
以適當(dāng)提高Cdc 的直流平均電壓。
本文在無頻閃無電解電容AC-DC LED 驅(qū)動(dòng)電源的基本上,闡明白其雙向調(diào)動(dòng)器直流側(cè)電容紋波給雙向調(diào)動(dòng)器開關(guān)管的占空比帶來的非線性問題, 固態(tài)電解電容,由于傳統(tǒng)的線性節(jié)制要領(lǐng)無法提供這部門含量,最終表此刻增大了雙向調(diào)動(dòng)器電流跟蹤的穩(wěn)態(tài)誤差上,使得LED驅(qū)動(dòng)電流產(chǎn)生了畸變。針對(duì)無頻閃無電解電容AC-DCLED 驅(qū)動(dòng)電源中存在的問題,本文在雙向調(diào)動(dòng)器中提出了一種改造型的節(jié)制計(jì)策,低落直流側(cè)電容紋波帶來非線性問題的影響,提高雙向調(diào)動(dòng)器跟蹤正弦交換基準(zhǔn)的本領(lǐng),消除LED 電流的畸變。
2.無頻閃無電解電容AC-DC LED 驅(qū)動(dòng)電源的根基觀念
文獻(xiàn)[13]具體闡明白無頻閃無電解電容AC-DCLED 驅(qū)動(dòng)電源的事情道理,本文只做簡(jiǎn)樸先容。這里的PFC 調(diào)動(dòng)器回收電流斷續(xù)模式(DiscontinuousCurrent Mode, DCM)的反激調(diào)動(dòng)器,如圖2 所示。
反激調(diào)動(dòng)器回收平均電流節(jié)制以到達(dá)恒定平均值輸出的目標(biāo)。從上面的闡明可以看出,由于沒有電解電容,脈動(dòng)電流中含有兩倍輸入頻率的交換分量,會(huì)引起LED 發(fā)光的頻閃。為此,在反激調(diào)動(dòng)器的濾波電容Co 上并聯(lián)一個(gè)雙向調(diào)動(dòng)器, 本文回收的是Buck/Boost 雙向調(diào)動(dòng)器,如圖3 所示。插手雙向調(diào)動(dòng)器后,Lo 中主要流過直流電流,其高頻電流紋波較小,因此可認(rèn)為電容Co 兩頭電壓即雙向調(diào)動(dòng)器輸入側(cè)電壓便是LED 兩頭電壓Vo。
雙向調(diào)動(dòng)器回收雙閉環(huán)節(jié)制。為了使Buck/Boost雙向調(diào)動(dòng)器可以正常事情,需要擔(dān)保直流側(cè)電容Cdc的最低電壓高于輸入端電壓Vo
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