有源紋波補償Cuk型LED驅動電源.pdf

1、當今能源危機和氣候變暖問題越來越嚴重，節(jié)能環(huán)保已成為社會焦點議題。LED具有高效節(jié)能、綠色環(huán)保、壽命長等優(yōu)點，越來越受到人們的關注，若能以LED照明取代目前低效率、高耗能的傳統(tǒng)照明，將緩解當前越來越緊迫的能源短缺和環(huán)境惡化問題。由于LED自身的光電特性需要用專門的電源來驅動LED。目前，LED驅動電源主要采用開關電源，開關電源輸出電流紋波較大，紋波會對LED的發(fā)光效率、壽命、色溫等產生不利的影響。開關電源普遍采用電解電容濾波，而電解電容

2、壽命嚴重影響了LED驅動電源的可靠性。因此減少電解電容的使用，減小輸出電流紋波對于發(fā)展LED照明事業(yè)具有重大意義。
　　為解決上述問題，本文提出將開關電源與線性電源相融合的新型電源，該電源利用開關電源實現高效率的能量傳遞，同時利用線性電源抑制輸出電流紋波來替代電解電容濾波。該新型電源的輸出紋波小，無大容量電解電容，多采用半導體元件和集成芯片，易實現小型化和集成化，提高了驅動電源的可靠性。
　　本文采用實用價值很高的Cuk變換

3、器作為LED驅動電源的主電路，詳細分析了 Cuk變換器的工作原理及相關性能，針對濾波電容的壽命問題提出了有源紋波補償Cuk型LED驅動電路拓撲。推導了紋波補償電路的工作原理及實現條件，并利用功率放大電路搭建了完整的補償電路。
　　利用狀態(tài)空間平均法在連續(xù)導通（CCM）模式下對無濾波電容的Cuk電路建立小信號模型，通過紋波補償電路的傳遞函數推導出有源紋波補償 Cuk型電路的整體框圖，利用傳遞函數的整體框圖對其穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能進行了分析

4、，并對補償電路的適應性及功率損耗進行了探討。
　　根據LED恒流驅動的特點，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，該控制方式能與紋波補償電路很好的融合，實現輸出恒定的直流。詳細分析了滯環(huán)控制方式的實現電路，并對LED驅動電源進行了完整的設計。
　　最后對該有源紋波補償Cuk型LED驅動電源的整體電路進行原理仿真，同時搭建相應的實物電路模型，通過仿真和實驗對電路的可行性和設計指標進行了驗證，該電源達到了可靠性高、