[发明专利]一种高功率因数LED驱动电源低频纹波抑制方法

说明书

本发明涉及一种高功率因数LED驱动电源低频纹波抑制方法，提供交流电源、整流电路、单级功率因数校正电路、LED负载以及纹波抑制电路；所述交流电源与所述整流电路的输入端相连，整流电路的正、负输出端分别与所述单级功率因数校正电路的正、负输入端相连，将单级功率因数校正电路的输出与纹波抑制电路的输出并联在一起为LED负载供电。本发明能够抑制LED灯电流的低频纹波，并使漏感能量得到有效利用。

技术领域

本发明涉及LED驱动电源领域，特别是一种高功率因数LED驱动电源低频纹波抑制方法。

背景技术

LED以其节能、环保、高效、长寿命等诸多优点，成为新一代的绿色照明光源。随着LED照明技术的日益成熟，它将被广泛应用于各个领域。在交流供电场合，为了满足IEC61000-3-2的谐波要求，LED驱动电源都需要进行功率因数校正。

具有功率因数校正功能的LED驱动电源按其拓扑结构形式可分为单级电路拓扑和两级电路拓扑。两级电路拓扑通常采用Boost-PFC变换器和DC/DC变换器的电路结构，前级Boost-PFC变换器实现功率因数校正功能，后级DC/DC变换器实现对LED灯的恒流控制，但采用两级功率变换电路的LED驱动电源，输出能量经过了两级功率变换，效率低、成本高、电路结构复杂，限制了其在LED驱动电源中的应用。单级电路拓扑因其结构简单、成本低、功率因数高以及效率高等优点被广泛应用于小功率场合，然而单级功率因数LED驱动电路由于瞬时输入功率与恒定输出功率不平衡，导致其输出电流存在较大的低频纹波，使LED工作时出现频闪问题。因此，具有PFC能力的低纹波LED驱动电源成为研究热点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种高功率因数LED驱动电源低频纹波抑制方法，能够抑制LED灯电流的低频纹波，并使漏感能量得到有效利用。

本发明采用以下方案实现：一种高功率因数LED驱动电源低频纹波抑制方法，提供交流电源、整流电路、单级功率因数校正电路、LED负载以及纹波抑制电路；所述交流电源与所述整流电路的输入端相连，整流电路的正、负输出端分别与所述单级功率因数校正电路的正、负输入端相连，将单级功率因数校正电路的输出与纹波抑制电路的输出并联在一起为LED负载供电。

进一步地，所述纹波抑制电路包括漏感能量吸收电路和反激变换器；漏感能量吸收电路的输入端与单级功率因数校正电路中的变压器原边绕组相连，用以吸收由单级功率因数校正电路中的变压器漏感产生的电压尖峰，漏感能量吸收电路的输出端与反激变换器输入端相连，所述反激变换器的输出端与单级功率因数校正电路的输出并联，一起连接至LED负载；

通过控制反激变换器中开关管的占空比，使得纹波抑制电路产生一个与单级功率因数校正电路输出电流低频纹波大小相等、相位相反的纹波补偿信号，从而抑制了LED灯电流的低频纹波，并使漏感能量得到有效利用。

进一步地，所述漏感能量吸收电路包括第一钳位二极管D1、第二钳位二极管D2、以及钳位电容C1，所述第一钳位二极管D1的阳极与所述第二钳位二极管D2的阳极作为所述漏感能量吸收电路的输入端，所述第一钳位二极管D1的阴极与第二钳位二极管D2的阴极相连，并连接至钳位电容C1的一端；所述钳位电容C1的另一端连接至整流电路的负输出端；所述钳位电容C1的两端作为所述漏感能量吸收电路的输出端；

所述反激变换器包括变压器T2、开关管S3以及二极管D3；所述变压器T2的原边异名端连接至开关管S3的漏极，所述开关管S3的源极与所述变压器T2的原边同名端作为反激变换器的输入端；所述变压器T2的副边同名端连接至所述二极管D3的阳极，所述变压器T2的副边异名端与所述二极管D3的阴极作为反激变换器的输出端。

进一步地，所述通过控制反激变换器中开关管的占空比，使得纹波抑制电路产生一个与单级功率因数校正电路输出电流低频纹波大小相等、相位相反的纹波补偿信号具体为：设反激变换器的占空比为：

D＝K_D*a[N]；