帶功率因數校正的LED日光燈驅動(dòng)電源
式(5)中,輸入電壓vg(t)為整流后的直流脈動(dòng)波形,可視為時(shí)間定義域定義在[0,π]的正弦電壓。結合Boost電路可知,選擇合理的d(t)可使電感電壓vL(t)也為正弦量,由相量法可得電感兩端電壓超前電感電流90°。所以,只要d(t)選擇的合適,使電感L兩端的電壓vL(t)為正弦波,且超前輸入電壓90°,便可以使電感電流成為與輸入電壓同相位的正弦波,實(shí)現功率因數校正,圖2(e)為校正后電路對應的相量圖。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/189731.htm
合適的占空比d(t)可由圖(1)中控制電路實(shí)現。原理為:整流后的脈動(dòng)正弦電壓波形作為輸入電流的參考波形,引入控制電路模擬乘法器。另外,為保證輸出電壓恒定,將輸出電壓與給定電壓之間的誤差經(jīng)電壓控制電路引入乘法器,兩信號經(jīng)過(guò)乘法器運算得到幅值跟隨電壓控制電路輸出變化的正弦絕對值信號,作為電流跟蹤環(huán)的給定信號,電流跟蹤控制電路使流經(jīng)確保電感中的電流跟蹤該給定信號,從而實(shí)現功率因數校正,且穩定了輸出電壓。
2 電路實(shí)現
實(shí)際驅動(dòng)電源電路如圖3所示,圖中采用電源控制器件L6561實(shí)現上述控制電路主要功能;變壓器初級電感量:L=1.84 mH;電路輸出功率Po=50 W;輸入線(xiàn)電壓Uin范圍:85~250 VAC;輸出電壓UO=400 VDC±5%。
驅動(dòng)電源電路的負載是多顆LED燈珠串聯(lián)的燈珠串,為防止因某幾顆LED燈珠發(fā)生故障導致負載斷路,這里采用文獻中所述連接方式,即在每個(gè)LED兩端反向并聯(lián)接一個(gè)穩壓管,當燈珠發(fā)生斷路,穩壓管自動(dòng)接入確保負載正常工作。為實(shí)現負載LED燈源恒流供電,負載串聯(lián)的由Q1、Q2、R1、R2構成的恒流源電路,其工作原理如下:圖3中有ILED≈IR1+IR2,當R1足夠大使得時(shí),IR1IR2,ILED≈IR2=(Ube/R2),由于Ube穩定在0.7 V,因此精選R2就能穩定驅動(dòng)電流ILED。
3 實(shí)測結果
試驗電源采用圖3電路搭建,電源負載選用109顆0.5 W的LED燈珠組成的長(cháng)串結構進(jìn)行試驗。圖4給出了驅動(dòng)電源輸出電壓Uo、流過(guò)LED燈珠串電流ILED、單顆LED燈珠電壓ULED及電源功率因數PF值隨Uin的變化情況。
當交流輸入電壓存85~250 V之間變化時(shí):
圖4(a)表明Uo保持在400 V,最大波動(dòng)僅為12 V,當輸入電壓高于175 V后,Uo基本保持恒定;
圖4(b)表明ULED保持在3.6 V,最大波動(dòng)僅為0.1 V,當輸入電壓高于175 V后,ULED基本保持穩定。
圖4(c)表明LED燈珠電流ILED保持在125 mA,最大波動(dòng)僅為15 mA。
圖4(d)表明,功率因數(PF)值大于,功率因數得到很大的提高。
4 結 論
文中提出的帶功率因數校正的LED 日光燈驅動(dòng)電源,在寬輸入電壓范圍內能保證流經(jīng)負載電流恒定,實(shí)現功率因數校正功能,此外,本文方案具有控制簡(jiǎn)單可靠、電路易于實(shí)現以及高性?xún)r(jià)比的優(yōu)點(diǎn)。
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