有源紋波補(bǔ)償Cuk型LED驅(qū)動(dòng)電源.pdf

1、當(dāng)今能源危機(jī)和氣候變暖問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，節(jié)能環(huán)保已成為社會(huì)焦點(diǎn)議題。LED具有高效節(jié)能、綠色環(huán)保、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到人們的關(guān)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(dāng)前越來(lái)越緊迫的能源短缺和環(huán)境惡化問(wèn)題。由于LED自身的光電特性需要用專門的電源來(lái)驅(qū)動(dòng)LED。目前，LED驅(qū)動(dòng)電源主要采用開關(guān)電源，開關(guān)電源輸出電流紋波較大，紋波會(huì)對(duì)LED的發(fā)光效率、壽命、色溫等產(chǎn)生不利的影響。開關(guān)電源普遍采用電解電容濾波，而電解電容

2、壽命嚴(yán)重影響了LED驅(qū)動(dòng)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(duì)于發(fā)展LED照明事業(yè)具有重大意義。
　　為解決上述問(wèn)題，本文提出將開關(guān)電源與線性電源相融合的新型電源，該電源利用開關(guān)電源實(shí)現(xiàn)高效率的能量傳遞，同時(shí)利用線性電源抑制輸出電流紋波來(lái)替代電解電容濾波。該新型電源的輸出紋波小，無(wú)大容量電解電容，多采用半導(dǎo)體元件和集成芯片，易實(shí)現(xiàn)小型化和集成化，提高了驅(qū)動(dòng)電源的可靠性。
　　本文采用實(shí)用價(jià)值很高的Cuk變換

3、器作為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)電源的主電路，詳細(xì)分析了 Cuk變換器的工作原理及相關(guān)性能，針對(duì)濾波電容的壽命問(wèn)題提出了有源紋波補(bǔ)償Cuk型LED驅(qū)動(dòng)電路拓?fù)?。推?dǎo)了紋波補(bǔ)償電路的工作原理及實(shí)現(xiàn)條件，并利用功率放大電路搭建了完整的補(bǔ)償電路。
　　利用狀態(tài)空間平均法在連續(xù)導(dǎo)通（CCM）模式下對(duì)無(wú)濾波電容的Cuk電路建立小信號(hào)模型，通過(guò)紋波補(bǔ)償電路的傳遞函數(shù)推導(dǎo)出有源紋波補(bǔ)償 Cuk型電路的整體框圖，利用傳遞函數(shù)的整體框圖對(duì)其穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行了分析

4、，并對(duì)補(bǔ)償電路的適應(yīng)性及功率損耗進(jìn)行了探討。
　　根據(jù)LED恒流驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)，提出了采用對(duì)輸出電感電流進(jìn)行采樣的滯環(huán)電流控制方式，該控制方式能與紋波補(bǔ)償電路很好的融合，實(shí)現(xiàn)輸出恒定的直流。詳細(xì)分析了滯環(huán)控制方式的實(shí)現(xiàn)電路，并對(duì)LED驅(qū)動(dòng)電源進(jìn)行了完整的設(shè)計(jì)。
　　最后對(duì)該有源紋波補(bǔ)償Cuk型LED驅(qū)動(dòng)電源的整體電路進(jìn)行原理仿真，同時(shí)搭建相應(yīng)的實(shí)物電路模型，通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)對(duì)電路的可行性和設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行了驗(yàn)證，該電源達(dá)到了可靠性高、