文档名：一种无桥高增益单级LED驱动电路及其混合控制策略
摘要：中小功率的LED驱动电源中,传统两级LED驱动电源存在体积大、成本高以及传统BoostPFC电路在低压输入时导通损耗大等问题.为此提出一种由无桥二次型BoostPFC电路和DC-DCLLC电路集成的无桥高增益单级LED驱动电路,实现了高电压增益、功率开关器件软开关、一套控制电路和高电路转换效率.针对单级电路在电网输入电压变化引起直流母线电压变动范围大等问题,设计一种适用于所提电路的APWM-PFM混合控制策略,并对混合控制原理和控制过程进行详细分析.最后设计一台200W的实验样机,在输入电压80～120Vrms范围内,占空比最大为0.5,最大电压增益为6.7,直流母线电压基于网侧特性和LLC电路特性设计在700V以内,样机的功率因数值均高于0.990,THD均低于15%.在满载条件下,110Vrms输入时,样机效率为93.20%,相比于传统无桥PFC,电压增益提高了2.21倍,实现了高电压增益和软开关,有效提升了在低压输入条件下的电路转换效率.仿真和实验结果验证了所提出电路和控制方法的有效性.
Abstract：Thetraditionaltwo-stageLEDdriverisusuallyusedinthesmallandmediumpowerLEDdriv-ers,resultinginsomeproblemssuchaslargeinsizeandhighincost,andalargeconductionlossatlowvoltageinput,etc.Tosolvetheaboveproblems,abridgelesshighgainsingle-stageLEDdriverintegratedbyabridgelessquadraticBoostPFCcircuitandDC-DCLLCcircuitwasproposed,inwhichhighvoltagegainandsoftswitchingcanberealized,asetofcontrolcircuitisneededandthecircuitefficiencycanbeimproved.AimingattheproblemthattheDCbusvoltagevariationrangeoftheproposedsingle-stagecir-cuitneedstoberegulated,theAPWM-PFMhybridcontrolstrategysuitablefortheproposedcircuitwasproposedandanalyzedandthehybridcontrolprincipleandthecontrolprocesswereanalyzedindetail.Finally,computersimulationwascarriedoutanda200Wexperimentalprototypewasbuiltup.Intherangeofinputvoltage80-120Vrms,whenthedutycycleis0.5,themaximumvoltagegainisobtainedtobe6.7,thepowerfactorvalueoftheprototypecanbeachievedtobehigherthan0.990inalllinevoltageranges,theTHDcanbereducedtobelowerthan15%andtheDCbusvoltageisregulatedtobeunder700VtoequilibratethelinecharacteristicsandLLCperformance.Underfullloadcondition,theprototypeefficiencycanreachupto93.20%whentheinputvoltageis110Vrms.Comparedwiththetraditionaltwo-stageconverter,thevoltagegainisincreasedby2.21times,highvoltagegainandsoftswitchingareachieved,theefficiencyunderlow-voltageinputconditioniseffectivelyimproved.Theproposedcircuitandcontrolmethodhavebeenprovedtobeeffectivebythesimulationandexperimentalresults.
作者：刘光清 林维明 陈欣玮Author：LIUGuangqing LINWeiming CHENXinwei
作者单位：福州大学福建省新能源发电与电能变换重点实验室,福建福州350108
刊名：电机与控制学报
Journal：ElectricMachinesandControl
年，卷(期)：2024, 28(1)
分类号：TM46
关键词：LED驱动电路 功率因数校正 高增益Boost与LLC电路集成 混合控制策略 软开关
Keywords：LEDdrivers powerfactorcorrection highgainBoostandLLCcircuitintegration hybridcontrolstrategy softswitch
机标分类号：TM46TM923.34TM743
在线出版日期：2024年3月5日
基金项目：福建省科技厅高校产学重大项目一种无桥高增益单级LED驱动电路及其混合控制策略[
期刊论文] 电机与控制学报--2024, 28(1)刘光清 林维明 陈欣玮中小功率的LED驱动电源中,传统两级LED驱动电源存在体积大、成本高以及传统BoostPFC电路在低压输入时导通损耗大等问题.为此提出一种由无桥二次型BoostPFC电路和DC-DCLLC电路集成的无桥高增益单级LED驱动电路,实现了高...参考文献和引证文献
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