驱动LED串的DCM升压转换器简化分析(1)——理论分析

固定频率升压转换器采用不连续导电模式(DCM)工作,能够有效地用于快速调光操作,提供比采用连续导电模式(CCM工作的竞争器件更优异的瞬态响应,这种转换器非常适合于以恒流模式驱动LED串。但驱动LED的升压转换器的交流分析,与使用标准电阻型负载的升压转换器的交流分析不同,在推导最终的传递函数时必须非常审慎。本文分为两个单元:⑴理论分析,介绍如何推导驱动LED串的升压转换器的小信号响应;⑵实际考虑,深入研究实施方案,并验证经验结果及与理论推导比较。     

单端初级电感变换器拓扑的LED电源设计

单端初级电感变换器(SEPIC)拓扑结构的转换器既可以实现升压,也可以实现降压,而且转换效率也很高,可作为LED的驱动电源.讨论了LED对驱动电源的要求和SEPIC拓扑的电流连续导通模式(CCM)、临界连续模式(TM)和断续导通模式(DCM)的工作原理,重点论述了TM下的工作机制,并阐述SEPIC拓扑电路的器件参数选择原则.在此基础上设计了SEPIC电路,结合相关的控制芯片,对电路进行PWM和PFC,实验结果证明了分析的正确性.     

凌特推出提供1A电流的DC／DC转换器

凌特推出同步降压-升压型DC/DC转换器LTC3454, 该器件可优化从单节锂离子电池输入以高达1A的电流驱动单个大电流白光LED。根据输入电压和LED最高正向电压的不同。该稳压器自动工作在同步降压、同步升压或降压-升压模式。这在大电流LED应用中尤其重要,因为根据电流值的不同,LED正向电压可能在2.7-4.9V的范围内变化。     

基于初级控制的高功率因数CRM反激LED驱动器

基于临界连续导电模式(CRM)反激功率因数校正(PFC)变换器,分析其通过无需光耦的初级控制(PSR)作为发光二极管(LED)驱动电源的工作原理。针对传统CRM反激PFC变换器输入电压升高或者LED负载电压降低会降低功率因数和增大输入电流谐波,提出了一种新型高功率因数初级控制CRM反激变换器LED驱动电源,通过引入变导通时间(VOT)控制,消除了输入电压和LED负载电压变化对变换器功率因数和输入电流谐波的影响。最后通过实验验证了理论推导的正确性。     

一种直流电流母线型多路恒流输出LED驱动电源

在街道路灯照明、隧道照明、景观照明等大功率发光二极管(light emitting diode,LED)照明应用场合,为获得足够的亮度以及高可靠性,需要采用多个LED串来实现,且要求各LED串的驱动电流相等。为此,文中提出一种直流电流母线型多路恒流输出LED驱动电源,包括一个源变换器及多个负载变换器,其中负载变换器的数量与LED串的数量相等。由于所有开关的驱动信号频率和占空比相等,因此只需采用一个电流控制器就实现了多路恒流输出。首先根据两种基本电流源型变换器推演出驱动电源主电路拓扑结构,然后推导其交流小信号模型并采用III型补偿网络进行电流控制器设计,最后搭建一台输出功率为90W的三路输出实验样机并进行相关实验验证,实验结果验证了理论分析的正确性。     

一种改进的电压跟随PFC Cuk AC／DC变换器

提出了一种改进的电压跟随PFC Cuk AC/DC变换器,其输入电感工作在不连续导电模式（DCM）,从而实现功率因数校正（PFC）功能。在本电路中,采用由两个储能电容组成的开关电容网,从而使电容的电压应力减小,并且提高了变换器的功率因数校正能力,其输出电感工作在连续导电模式（CCM）,从而降低了器件的应力,同时减小了开关损耗和输出电流波纹。论述了输入电感工作在DCM模式的Cuk变换器的功率因数校正能力及所提出的电路的工作原理;推导出了其输入与输出电感工作的临界条件,MATLAB仿真与实验结果证实了理论分析的正确性。     

采用TA9690的LED背光驱动电路检修

TA9690是一款LED驱动控制芯片，多用于LED液晶彩显或小屏幕LED液晶彩电中，其电路采用升压驱动方式（Boost），电路组成如图1所示。TA9690通过控制驱动脉冲的占空比来改变开关管在一个周期内的导通时间，从而改变升压电感中储能的多少，最终达到控制输出电压的目的。     

基于有源开关电感网络和DCM单元组的DC-DC升压变换器

针对传统Boost变换器存在升压能力有限、开关器件电压应力大和效率低等问题,基于有源开关电感网络和二极管-电容单元组(diode-capacitor multipliers,DCM)提出了一种新型高增益升压变换器拓扑,该拓扑在实现高增益的同时避免了极大的占空比,并且有效地降低了开关器件的电压应力。详细分析了所提变换器在连续导电模式,断续导电模式和边界导电模式下的工作原理和工作性能,推导了变换器的电压增益、开关管的电压和电流应力大小,并推演出n个DCM单元级联的高增益升压变换器拓扑。与其他文献提出的变换器在电压增益、元器件数量、开关管电压应力等方面进行详细的对比,最后搭建了一台功率约为130 W的实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性。     

高功率因数谐振式无桥型LED驱动电源

针对传统LED驱动电源交流输入侧整流二极管导通损耗大的问题,提出了一种高功率因数谐振式无桥型LED驱动电源。该驱动电源利用谐振网络实现了正负极性增益,即无论是正电压输入还是负电压输入,负载端均可以实现正电压输出,进而实现了无桥输入。同时,利用谐振电容电荷平衡实现了各输出支路均流,解决了并联LED串的均流驱动问题。该驱动电源中的双向有源开关仅采用一个控制信号,简化了控制电路。对该LED驱动电源的工作模态及工作特性进行了理论分析。该驱动电源具有结构简单、输出升降压、电气隔离等优点。最后,搭建了一台98 W的实验样机,验证了理论分析的正确性及可行性。     

高精度高功率因数原边控制CRM反激LED驱动电源

研究了无光耦的原边控制(PSR)高功率因数临界连续导电模式(CRM)反激变换器的工作原理。针对高功率因数CRM PSR反激变换器输出电流精度受输入电压影响的问题,提出了一种新型高精度高功率因数CRM PSR反激变换器。通过引入输入电压前馈控制,消除了输入电压对LED驱动电源输出电流精度的影响,最后通过实验验证了理论推导的正确性。     

基于Cuk变换器的无桥LED驱动电源

针对传统发光二极管LED（light-emitting diode）驱动电源因低频整流桥导致效率不高的问题,提出了一种基于Cuk PFC变换器的无桥LED驱动电源。该电源由2个共用输出的Cuk变换器并联而成,不仅保留了Cuk变换器输入输出电流脉动小、可实现升降压的优点,而且相较于现有LED驱动电源,避免了大体积变压器的使用,尤其适合空间狭小的大功率照明场合。详细分析了断续导电模式DCM（discontinuous conduction mode）下无桥LED驱动电源的工作原理及电路工作特性,最后通过仿真和实验搭建的20 W样机证明了所提拓扑的正确性。     

一种LED灯驱动电源功率因数校正变换器的设计

给出了一种LED灯驱动电源功率因数校正变换器的设计方法。通过升压式功率因数校正变换器关键部件电气参数的设计公式验算,提出了一种BCM PFC升压转换器的设计方法和工具,并给出一款80 W LED驱动开关电源的功率因数校正变换器各参数的设计方法及实验结果。本文的研究为高输入功率因数校正变换器设计提供了参考。     

BUCK变换器实现PFC的机理及其仿真

分析了BUCK变换器工作在不连续导通模式（DCM）时实现PFC的机理;推导出了保证高功率因子的临界电感值。这种电路可使功率因子校正的成本大大降低,而功率因子几乎为一。SPICE仿真的结果与理论符合得很好,本文的结论是设计BUCK型不连续导电模式功率因子校正电路的基础。     

驱动大功率LED之道

本文将讨论对驱动新型LFD的恒定电流源（而不是电压源）的要求,并介绍驱动高亮度LED的各种方法本文将介绍LED可采用的不同拓扑和配置,以及用开关稳压器和控制器驱动LED的方法,并讨论降压和升压拓扑以及这两种设计之间的折衷策略,同时还会介绍参考设计以及驱动这些大功率LED的几种解决方案     

设计内部本质安全型Boost变换器电感的设计

分析了Boost变换器工作于连续导电模式（CCM）和不连续导电模式（DCM）时的峰值电感电流.指出在给定开关频率、输入和输出电压时,变换器工作在CCM下的最大峰值电感电流就是该变换器在整个负载范围内工作时的最大电感电流,并将其与最小点燃电流相比较作为变换器在该工作模式下内部电感本质安全的判断依据.文中给出了实例,仿真结果验证了理论分析的正确性.     

LED低压驱动电源——DC/DC升压变换器（上）

介绍了两种用DC/DC升压变换器驱动LED的电路,对电路的工作情况进行了详细分析,推导了输出电压与输入电压的关系,并以占空比D表示。最后给出一些芯片实例。     

单开关三相高功率因数/低谐波整流器的研究

分析带有功率因数校正的单开关三相升压式换流器的工作原理,对校正过程中开关的工作状态和换流器输入电感电流进行了数学描述,推导出了三相输入电感电流不连续导通模式（ＤＣＭ）的一个必要条件及由此产生的两个具体条件,以及三种控制方式下的基波输入等效电阻的公式,给出了换流器系统输入／输出滤波器的设计原则,并且采用占空比恒定的ＰＷＭ控制方法对三相升压式换流器进行了仿真分析。     

利用新型控制器NCP1601的100WPFC升压预调节器原理与设计

NCP1601是易于功率因数校正(PFC)的新型控制器IC。该器件可以在定频不连续导电模式(DCM)和可变频临界导电模式(CRM)下工作，并且采用了两种工作模式的优点。介绍了NCP1601的主要特点、工作原理及基于NCP1601A的100WPFC升压变换器的设计。     

LED液晶彩电IPE06R31A型电源板电路原理与维修（下）

四 LED背光驱动电路分析 该机的LED背光灯驱动电路主要由三部分组成：一是以MP3394（U5）为核心的驱动控制电路，二是由开关管Q603、储能电感L601、续流D600、滤波C623为核心组成的升压电路，三是由四只开关管Q604-Q607组成的均流控制电路，如图4（见下页）所示。     

使用传统可控硅调光器的发光二极管驱动器

传统三端双向可控硅（TRIAC）调光器适合于用来调节白炽灯和卤素灯这类电阻性负载,当用其对发光二极管（LED）调光时会产生闪烁,更不能实现宽范围的调光控制。美国推出一种世界首款可控硅调光离线式交流,直流发光二极管（LED）驱动器（LM3445）,能够实现无闪烁平稳调光和100：1的调光比,并支持主,从控制功能的多芯片解决方案,使用一个调光器即能控制和驱动多串大功率发光二极管（LED）。