基于L6562的單級PFC反激LED電源的研究

摘 要： 設(shè)計(jì)了一種基于L6562的單級PFC反激LED電源，闡述了該電源的工作原理，對相關(guān)公式進(jìn)行了推導(dǎo)，對功率因數(shù)校正功能的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了分析，并提出了提升效率的方法。最后制作了原理樣機(jī)，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該LED驅(qū)動電源的高效率、高功率因數(shù)的特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞： L6562；LED驅(qū)動；單級PFC；高效率

LED照明是一種新型照明方式，與傳統(tǒng)的白熾燈、熒光燈等照明方式相比，LED光源具有發(fā)光效率高、耗能少、使用壽命長、安全環(huán)保、體積小等優(yōu)勢，成為目前世界上最有可能替代傳統(tǒng)光源的新一代光源。LED芯片是一種低壓電流型器件，電流是影響其發(fā)光性能的主要因素，現(xiàn)有LED光源普遍采用多顆LED，通過串聯(lián)或并聯(lián)組成LED模組來進(jìn)行照明，為了達(dá)到最佳的工作性能，必須要設(shè)計(jì)合適的LED驅(qū)動電源，使其在恒定電流的條件下工作。為了保證LED的優(yōu)勢，針對不同的LED照明產(chǎn)品和應(yīng)用要求，必須選擇合適的驅(qū)動電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使LED驅(qū)動電源達(dá)到高效率、高可靠性、高功率因數(shù)、低成本的要求。 對于30 W～75 W的中小功率LED模組照明，通常選用結(jié)構(gòu)簡單、成本低、調(diào)試簡單的反激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。為了達(dá)到環(huán)保節(jié)能的要求，LED驅(qū)動電源通常要求PF值大于0.9，因此普通反激電源前端通常還要加入功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)，不僅增加了成本，而且體積也難以小型化，效率也不高。而單級PFC反激電路，將功率因數(shù)校正與反激電路合二為一，不僅可以得到較高的功率因數(shù)，同時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡單、效率高等優(yōu)點(diǎn)，非常適用于中小功率LED模組照明。
1 工作原理分析與設(shè)計(jì)
1.1 L6562芯片簡介
L6562是意法半導(dǎo)體公司（ST）推出的一款功率因數(shù)校正（PFC）控制器[1]。它工作于臨界模式（即電感電流處于連續(xù)或斷續(xù)的邊界上），與傳統(tǒng)PWM變換器工作的連續(xù)電流模式或不連續(xù)電流模式不同的是，臨界模式工作在變頻模式下，在輸入電壓和電流變化的情況下通過快速調(diào)節(jié)工作頻率使輸出穩(wěn)定。L6562在其乘法器中嵌入了電流總諧波失真（THD）優(yōu)化電路，可以有效控制AC輸入電流的交越失真和誤差放大器的輸出紋波失真，從而提高功率因數(shù)，降低輸入電流總諧波失真。該芯片主要應(yīng)用于前級PFC校正電路，本文中將其用于單級PFC反激電路。
1.2 基于L6562單級PFC反激電路設(shè)計(jì)與工作原理分析
L6562單級PFC反激電路結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。交流電壓經(jīng)過前級保護(hù)單元和EMI濾波單元后，由整流橋整