當(dāng)今社會,因為綠色節(jié)能的發(fā)展,LED照明產(chǎn)業(yè)迎來了新的歷史契機(jī)。由于LED通常采用恒流驅(qū)動,為了節(jié)省電力,同時減少對電網(wǎng)的諧波污染,其驅(qū)動電路需滿足高功率因數(shù)(power factor,PF)的要求。雖然有源PFC技術(shù)可以實現(xiàn)高功率因數(shù),但是其輸出端含有較大的二倍工頻紋波電流,極易引起頻閃問題,因此需要設(shè)計去紋波電路來有效地降低輸出端的紋波,消除頻閃。有鑒于此,本文設(shè)計了一種高功率因數(shù)、低紋波的反激式LED驅(qū)動電路,系統(tǒng)包括功率因數(shù)校正和自適應(yīng)去紋波兩部分。所設(shè)計的功率因數(shù)校正電路采用固定導(dǎo)通時間控制模式,結(jié)構(gòu)簡單,利用輔助繞組采樣副邊電壓,同時采用原邊反饋結(jié)構(gòu),利用輸出電流估算電路采樣原邊電阻上的電壓并積分,得到與輸出電流有關(guān)的信號,并用低帶寬高線性度的誤差放大器將其鉗位在一個基準(zhǔn)值,從而實現(xiàn)恒流輸出,根據(jù)誤差放大器輸出信號V_(comp)在半個工頻周期內(nèi)近似恒定的特性,利用恒流源對電容充電產(chǎn)生鋸齒波信號與V_(comp)進(jìn)行比較,使得半個工頻周期內(nèi)原邊導(dǎo)通時間T_(on)固定,從而使輸入電流能夠跟隨輸入電壓呈近似正弦變化,實現(xiàn)高功率因數(shù)。系統(tǒng)電路工作在臨界導(dǎo)通(CRM)模式下,降低了開關(guān)損耗,適合于小功率應(yīng)用。針對功率因數(shù)校正電路輸出端存在較大的工頻紋波易引起頻閃的缺陷,在輸出端設(shè)計了一種自適應(yīng)紋波抑制電路,該電路在傳統(tǒng)LDO的基礎(chǔ)上,采樣輸入電流的變化自適應(yīng)的產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓從而達(dá)到抑制紋波的功能,由于其基準(zhǔn)是采樣反饋輸出電流產(chǎn)生的,因而可以適用于不同的輸出電流。與傳統(tǒng)的兩級結(jié)構(gòu)相比,不僅有效的降低了輸出紋波消除了頻閃問題,還簡化了電路的設(shè)計,降低了成本和體積,同時減小了功耗,提高了效率。本文采用HHNEC 0.5μm 5V/40V HVCMOS工藝設(shè)計了電路,并進(jìn)行了模塊仿真和系統(tǒng)仿真,繪制了控制芯片版圖并流片,利用外圍元器件搭建了測試板,測試結(jié)果表明,在85V~265V輸入范圍內(nèi),輸出電壓范圍20V~36V,輸出電流430mA,整個系統(tǒng)全載下PF≥0.903,滿載PF≥0.952,全載下THD≤25%,采用紋波抑制電路后,輸出電流紋波小于9.8%,系統(tǒng)的恒流精度為?3.3%以內(nèi),線性調(diào)整率在?4.0%的范圍內(nèi),負(fù)載調(diào)整率在?1.8%以內(nèi),轉(zhuǎn)換效率高于82.5%,滿足設(shè)計要求。
【學(xué)位單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN312.8
【部分圖文】：

圖 1.1 橋式整流濾波電路原理圖及輸入波形圖流造成的一系列問題，引起了各國政府及有關(guān)國際組織的高度關(guān)注，準(zhǔn)，比較著名的有 IEC61000-3-2、IEC555-2、IEC 1000-3-2 等。上世紀(jì)的諧波標(biāo)準(zhǔn)。 表 1.1 是 IEC 1000-3-2 標(biāo)準(zhǔn) A 類設(shè)備諧波限制情況。各工程技術(shù)人員，不得不進(jìn)行有關(guān)功率因數(shù)校正（Power Factor Correc使得開關(guān)變換器的輸入電流諧波達(dá)到相應(yīng)的諧波標(biāo)準(zhǔn)[2~4]。表 1.1 IEC 1000-3-2A 類諧波電流限制奇次諧波 偶次諧波最大電流（A） 諧波次數(shù) 最大電流（A） 諧波次數(shù) 最大電2.30 11 0.33 2 1.14 13 0.21 4 0.7715≤n≤39 0.15 (15/n)6 0.40 8≤n≤40 0.2采用恒流驅(qū)動，因此對流過的電流的波動有嚴(yán)格的要求。對于具有功路來說，其輸出端的電流紋波通常都很大，而且紋波的頻率是輸入工由于輸入工頻通常都比較低，50Hz 或者 60Hz，因此紋波電流的頻率為

第一章 緒論近幾年來，隨著越來越多的應(yīng)用場合對高功率因數(shù)的要求，出現(xiàn)了一些新的 PFC 控制方針對傳統(tǒng)控制方式的改進(jìn)模式。2012 年由韓國的 Jong Tae Hwang、Moon Sang Jung 和 Dae Ho Kim 等學(xué)者提出了一種應(yīng)激式單級 PFC 的采用 LED 正向電壓和占空比變化跟蹤的控制電路，如圖 1.2 所示。它包含了反激式單級 PFC 控制器（CCFC）和峰值電流參考信號發(fā)生器（PCRG）。文章用設(shè)計的峰值考信號發(fā)生器產(chǎn)生包絡(luò)成正弦變化的電流基準(zhǔn)代替了傳統(tǒng)直流基準(zhǔn)，從而大大提升了電路的 P效率。該電路最大的缺點就是需要電容值較大的輸出濾波電路，從而降低了 LED 驅(qū)動電源的壽

圖 1.3 基于單周期控制的反激式單級 PFC幾年在功率因數(shù)校正技術(shù)方面有了一些新的探索，但結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、系統(tǒng)集成度、體積小的單級 PFC 依然是研究的熱點。本文將致力于設(shè)計一種單級 PFC 來實。波無頻閃技術(shù)有功率因數(shù)校正功能的電路來說，其輸出通常含有較大的二倍工頻紋波。與率紋波相比，由于輸入工頻通常為 50Hz/60Hz，頻率很低，容易被人眼覺察流紋波會造成嚴(yán)重的頻閃問題，對人體健康產(chǎn)生影響。因此如何有效降低輸紋波成為研究的關(guān)鍵點。韓國 Yi Li，Hee-Jun Kim 等提出一種新穎的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和紋波補(bǔ)償方法，通過使用將功率脈動平滑到輸出端。通過這種方法，可以有效地降低二倍工頻紋波[12]。韓國 Min-Cheol Chae，Joonmin Lee 等人通過在滯環(huán)電流控制型 PFC 變換器的輸振濾波器可以在一定程度上降低工頻紋波的大小，并且無需使用電解電容[13]。加拿大 Peng Fang 等人提出一種能量溝道紋波消除電路，該電路并聯(lián)在輸出端，電容組成，可以儲存部分的輸入功率而減小輸入與輸出功率之間的差值，該方法出紋波，同時還可以去除輸出端的電解電容[14]。南京理工大學(xué)姚凱等提出了一種三次諧波注入法，即在輸入端注入一定量的三
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 方宇杰;蘇秉華;杭凌俠;;開關(guān)電源紋波抑制研究[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2012年10期

2 游海燕 ,齊國強(qiáng);紋波控制技術(shù)——一種有效的負(fù)荷管理[J];電機(jī)電器技術(shù);2002年04期

3 譚中奇;黃云;吳素勇;楊開勇;;光反饋腔衰蕩光譜技術(shù)中紋波效應(yīng)的測量及其特性分析（英文）[J];強(qiáng)激光與粒子束;2015年07期

4 李宏;一種超低紋波組合開關(guān)電源的研制[J];電工技術(shù)雜志;2000年12期

5 劉星亮;李光濤;鹿博;;幾種常見的紋波噪聲測試方法比較[J];信息技術(shù)與信息化;2014年10期

6 溫紀(jì)彥;陳秀艷;孟德川;;直流高壓電源紋波測量方法[J];沈陽師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年02期

7 任文彬;;單邊倍加器的第二類紋波及對稱型倍加器由于結(jié)構(gòu)元件不對稱所引起的第二類紋波[J];高能物理與核物理;1981年02期

8 全瑞琴;;無紋波自動控制系統(tǒng)的設(shè)計[J];硅谷;2011年10期

9 田晨艷;;汪紋波 網(wǎng)球夢想使者[J];網(wǎng)球大師俱樂部;2012年11期

10 姚曉平;;電源紋波的產(chǎn)生、測量和抑制[J];電源世界;2009年11期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 董帥;Z源逆變器紋波特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

2 石巖芳;顱內(nèi)高頻振蕩定位致癇灶的臨床研究[D];清華大學(xué);2013年

3 周國華;基于紋波的開關(guān)功率變換器控制技術(shù)及其動力學(xué)行為研究[D];西南交通大學(xué);2011年

4 夏令龍;托卡馬克輔助加熱系統(tǒng)高壓電源若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李振;高功率因數(shù)低紋波反激式LED驅(qū)動電路設(shè)計[D];東南大學(xué);2018年

2 劉朔陽;磁集成高增益低紋波DC/DC變換器技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

3 王韋琦;組合式三相單級橋式PFC變換器關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

4 李彬;直流電源的低紋波實現(xiàn)方法研究[D];西安石油大學(xué);2015年

5 王洪蓮;低紋波單相有源功率因數(shù)校正變換器的研究[D];重慶大學(xué);2010年

6 胡進(jìn);一種低紋波輸出儀用數(shù)控恒壓/恒流直流電源的研究[D];浙江大學(xué);2005年

7 劉賀;離散紋波控制太陽能最大功率點跟蹤研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2012年

8 鮑寧寧;輸出低紋波隔離型Cuk變換器研究[D];北京交通大學(xué);2014年

9 何嘯;低紋波恒流電源的研制[D];北京交通大學(xué);2014年

10 王少華;低紋波無電解電容AC-DC-LED驅(qū)動電路的設(shè)計[D];東南大學(xué);2015年

本文編號：2871943