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小功率LED AC/DC单级电源PFC

发布者:topday   发布时间: 2009-12-21 13:12 浏览次数: :

       刚刚完成了两个最热门的LLC谐振半桥,其中一个就是LED路灯电源。一点一点的抠效率真是痛苦不堪,说到底,效率提高的手段并不一定在于LLC拓扑本身,因为变压器的设计都已经差不多了,下功夫最深的还是在其他不起眼的方面。

       一般说来,75W以下的小功率LED AC/DC LED电源普遍使用单级PFC/反激变换器,并且工作在临界或断续工作模式,不同控制IC的系统设计方案一般只有两种:

        1。普通PWM控制芯片,就是以前用于反激电源的芯片也用在了LED上,如TI的UC3809、UCC3813、UCC28600、UCC28610,PI的全系列TOPSWITCH芯片,及ST、NXP的相关芯片。

        2。临界PFC控制芯片用于反激,如ST的L656X、TI的UCC28050/1等,很明显如果使用PFC控制芯片,价格一般都会超过PWM控制芯片。那么,现在的问题是:究竟何时应该使用PWM控制芯片、何时使用PFC控制芯片呢?两种芯片对电源的性能有哪些影响呢?比如各自的PF值、THD、及工作效率等。

先来一张引用最多的CRM、或CDM控制模式的图,用来说明这种模式PFC的工作原理,其他这张图适用于PWM、或PFC控制芯片的两种方案。

 

 

从这张图可以清楚地看出来,临界、或断续模式要想实现PFC,得让占空比D保持不变,因为上式中的输入电压、开关频率、及电感在某种条件下可视作不变的;或者至少电感是不变的,那么怎样保持分子之积不变是各IC公司考虑的问题。比如说可以不同输入电压下与占空比D成某种关系等。

如果采用PWM控制,一般的做法就是保持D近似不变,具体来说就是让控制环路尽量慢下来。

PWM控制芯片用于单级PFC时,它本身的频率是固定的,这时又在反馈回路加了一个大大的电容,因而D就固定了。

但是这种应用有一个很大的问题,那就是输入电流的三次谐波非常大,因而THD就比较不好。所以,我们看这种应用的时候,电路的整流桥后要接一个较大的滤波电感,这个电感对降低THD非常有用处,类似于无源PFC的效果。

不知有没有朋友现场实验一把,把整流桥后面的电感去掉时,PF可能还是非常好,但THD就不好了。

下面贴一下使用QR-反激芯片的LED电源,可以达到更高效率,好的PF,更低的THD。

 

本文链接:http://www.leddianyuan.com/jishuzixun/2009/1221/227.html

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