高功率因數(shù)的無電解電容AC-DC LED驅(qū)動(dòng)電源的研究.pdf_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、高亮度發(fā)光二極管(HighBrightnessLightEmittingDiode,HB-LED,后文簡(jiǎn)稱LED)具有發(fā)光能效高、光學(xué)性能好、壽命長(zhǎng)、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),是極具發(fā)展前景的新一代綠色照明光源。高品質(zhì)的LED驅(qū)動(dòng)電源是構(gòu)成LED照明系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,直接影響LED照明系統(tǒng)的整體性能。為了滿足相關(guān)照明功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn),交流供電的LED驅(qū)動(dòng)電源需要含有PFC功能。在含有PFC前級(jí)的兩級(jí)式LED驅(qū)動(dòng)電源中,母線儲(chǔ)能電容通常選用容值較大的電解

2、電容,用來平衡輸入和輸出的功率。但是目前電解電容的壽命(通常5000h/105℃)遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于LED的壽命(100000h),所以長(zhǎng)壽命的LED驅(qū)動(dòng)電源是LED照明系統(tǒng)關(guān)鍵問題的重要研究方向之一。
  為了減小兩級(jí)式LED驅(qū)動(dòng)電源中儲(chǔ)能電容容值,使得能夠在體積和成本相同的情況下,用長(zhǎng)壽命的薄膜電容取代電解電容,本文提出了用兩倍電網(wǎng)頻率的脈動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)LED的方法。在輸入功率的峰值處,增大LED的能量消耗,從而減小儲(chǔ)能電容的功率脈動(dòng),達(dá)到

3、減小儲(chǔ)能電容容值的目的。本文詳細(xì)推導(dǎo)了輸出驅(qū)動(dòng)電流為兩種脈動(dòng)電流(有偏置的正弦波疊加形式和PWM方波形式)的情況下,儲(chǔ)能電容容值和儲(chǔ)能電容電壓紋波大小的關(guān)系。與恒定直流驅(qū)動(dòng)相比,在保證輸入電流PF值為0.99,儲(chǔ)能電容電壓紋波不變和LED脈動(dòng)電流峰均比為1.33時(shí),采用PWM方波形式的方案能夠?qū)?chǔ)能電容容值減小到52.7%。分析了對(duì)LED進(jìn)行PWM調(diào)光后儲(chǔ)能電容電壓的變化,得到在100%光通量處進(jìn)行器件的選型和設(shè)計(jì)是可行的。論文還給出了

4、兩種脈動(dòng)驅(qū)動(dòng)電流的具體實(shí)現(xiàn)方法。
  當(dāng)輸入端含有3次諧波時(shí),能夠減小輸入功率的脈動(dòng)量。本文分析了前級(jí)PFC變換器控制電路中電壓補(bǔ)償器的輸出電壓對(duì)輸入電流THD、PF和儲(chǔ)能電容脈動(dòng)電壓的影響,推導(dǎo)了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,模型證明了控制電壓補(bǔ)償器的輸出電壓的脈動(dòng)能夠減小儲(chǔ)能電容容值。結(jié)合控制電壓補(bǔ)償器引入諧波和PWM方波驅(qū)動(dòng)LED的方法,能夠?qū)?chǔ)能電容容值進(jìn)一步減小,同時(shí)保證高功率因數(shù)。
  基于上述減小儲(chǔ)能電容容值的理論分析,本文

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