基于原边反馈的单级反激式高功率因数低谐波失真的LED驱动芯片设计随着全球能源危机的日益严重和气候环境的不断恶化,节能环保已经成为全球普遍关注的热点话题。
由于LED具备了微型化、低耗电量、寿命长、绿色环保、色彩丰富、反应速率快、高效节能等优点,所以LED照明被认为是最重要且最具发展前景的应用之一。
在符合国际电工委员会(IEC)制定的谐波限制IEC 1000-3-2国际标准的前提下,为进一步提高变换器的PF和降低THD,本文设计了一款基于原边反馈的单级反激式高功率因数低谐波失真的LED驱动芯片。
本文首先对两种线电流失真现象进行分析并设计相应的补偿电路。
第一种失真现象是由交越失真引起的。
这种失真是指在线电压很小时电路因寄生电容或谐振等原因无法正常工作。
解决交越失真是在运算误差放大器的输出端增设交越失真补偿电路。
当运算误差放大器的输出电压低于交越失真临界电压时,交越失真补偿电路对运算误差放大器的输出电压进行补偿,增大误差放大器的输出电压,使系统在进入交越失真状态之前就脱离截止状态,避免交越失真零电流的现象,当运算误差放大器的输出电压达到交越失真临界电压,交越失真补偿电路关断,不工作,恢复运算误差放大器的输出电压直接连通导通时间产生电路的状态。
第二种线电流失真现象是由固定开启时间(fix-on)控制所引起的。
这种失真是指当线电压很大时因控制模式的局限性使得线电流不能继续正弦变化。
解决这种失真是增加一个变开启时间控制补偿电路。
当线电压增大或输出电压减小时,采样电阻两端电压增大使误差放大器输出减小的输出电压,此输出电压输入补偿电路当中,获得减小的补偿电路输出电压,用减小的补偿电路的输出电压来增大电路的开启时间,以抵消或减低了因占空比随电网输入电压增大而减小的负面影响,进而实现了用以控制导通时间的电压对系统频率限制点的调制。
通过两个补偿电路相结合,在输入电压很小和很大时两个电路协调配合,共同实现系统在整个线电压输入范围内都具有高功率因数低谐波畸变率的特点。