如何以單級方式驅動(dòng)帶功率因數校正的LED

PFC 代表“功率因數校正”

SEPIC 代表“單端初級電感轉換器”

當然，LED 代表“發(fā)光二極管”

在一個(gè)轉換器中整合這三種特性，可為 LED 照明提供具有良好功率因數的高效率單級解決方案。圖 1 是 PFC-SEPIC LED 驅動(dòng)器的原理圖。

圖 1. PFC-SEPIC 轉換器可使用傳統 PFC升壓控制器控制。

SEPIC 的一個(gè)重要特征是缺少隔離功能。這樣該結構就只能用在不需要安全隔離的應用中。想一下完全密封的應用，用戶(hù)不能訪(fǎng)問(wèn)通電部件，例如路燈和高頂棚燈。

大多數 PFC 轉換器都使用升壓拓撲，需要輸出電壓高于峰值線(xiàn)路電壓。SEPIC 拓撲允許輸出電壓高于或低于輸入電壓。這有助于控制器直接調節 LED 燈串中的電流，無(wú)需二級功率級。

任何 PFC 升壓控制器都可用于驅動(dòng) PFC-SEPIC 功率級。這是因為電源開(kāi)關(guān)位于低側，就像在升壓拓撲中一樣。

PFC 升壓控制器強制開(kāi)關(guān)中的峰值電流跟隨輸入電壓正弦波，因此可提供良好功率因數。與升壓拓撲不同，在耦合電感器 SEPIC 中，當開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)沒(méi)有輸入電流流動(dòng)。因此，功率因數沒(méi)有升壓拓撲中那么高。

然而，功率因數很容易保持在 0.9 以上，這對大多數照明應用來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了。

圖 2 是線(xiàn)路電壓及電流以及電流諧波量的實(shí)例，其中諧波量保持在 EN61000-3-2 C 類(lèi)要求以下。

圖 2. 該拓撲不僅可提供良好功率因數，而且還符合 EN61000-3-2 C 類(lèi)標準。

使用該拓撲可實(shí)現極高的效率，因為：

1. 使用單級實(shí)現 PFC、功率轉換與穩壓，可消除有關(guān)雙重或三重轉換的不利因素；

2. SEPIC 的鉗位電容器可收回耦合電感器中的泄漏能量，與反激拓撲相比，可輕松節省 2% 的能源或提高效率。