薄膜电容替代电解电容：降低LED照明电源存储电容与谐波注入策略

本文主要探讨了在LED照明电源和驱动器设计中，如何通过创新方法来消除或减少电解电容的使用，从而提高系统的长期稳定性和效率。首先，作者提出了一种策略，即采用薄膜电容器替代电解电容，以延长电源的使用寿命。电解电容通常在高电压、大电流环境下容易老化，而薄膜电容器具有更好的耐久性，尤其适合在LED照明应用中的高压需求。 文章的核心在于两个关键点：一是通过有意增加存储电容的电压波动（即电压 ripple），以降低其容量需求。这种策略允许在保持转换器正常工作的同时，减小电容尺寸，从而减少成本和空间占用。二是引入第三谐波注入技术，这种方法旨在进一步减少存储电容的需求，同时确保输入功率因数（Power Factor, PF）始终高于0.9，符合像ENERGY STAR等能源效率标准。通过精确控制输入电流的谐波成分，可以实现在满足法规要求的前提下，将存储电容的大小减小到输入功率因数为1时的65.6%。 作者构建了一个60瓦的实验原型，验证了这些提出的减小电解电容的方法的有效性。整个研究过程既考虑了电路性能的优化，也充分考虑了实际应用中的效率和合规性，展示了在现代LED照明系统设计中，如何巧妙地运用电力电子技术来提高系统效率并降低元件成本，这对于推动绿色、节能的照明解决方案具有重要意义。