有源纹波补偿技术在BUCK型LED驱动电路中的应用

"有源纹波补偿BUCK型LED驱动电路" 有源纹波补偿BUCK型LED驱动电路是一种创新的设计，旨在解决传统BUCK电路中使用大容量电解电容带来的问题，如体积大、寿命短和影响电源小型化。这种新型驱动电路通过采用有源补偿技术，能够显著降低输出纹波电流，从而减少了对大容量电解电容的需求。这不仅提高了电源的寿命和稳定性，还简化了电路设计，使其更容易实现小型化和集成化。 在传统的BUCK电路中，输出电压通常包含微小的纹波电压和较大的直流分量。当驱动LED时，纹波电压会导致LED电流的波动，即纹波电流。为了减少这种影响，通常会在电路中加入大容量电解电容进行滤波。然而，电解电容的寿命往往成为整个驱动电源寿命的瓶颈，尤其是在LED照明应用中，电解电容的寿命远低于LED自身的寿命，这限制了电源的整体可靠性。 本文提出的有源纹波补偿机制，是通过一个辅助线性电路来补偿电感产生的纹波电流，而不是依赖大容量电解电容。电路拓扑结构主要包括开关管V、电感L、LED灯组、续流二极管VD以及一个晶体管VT作为补偿电路的关键组件。通过精确控制晶体管VT的集电极电流iC，可以抵消主电路电感电流iL的纹波部分ir，实现电流的稳定。 具体来说，电感电流iL和晶体管VT的集电极电流iC的纹波分量ic和ir相等且相反时，输出到LED的电流iO将变为恒定直流，达到纹波补偿的目的。电感电流的峰值和纹波电流的峰峰值可以通过特定的数学公式计算得出，以确保补偿效果。 LED灯组通常由多个大功率LED串联，每个LED具有一定的导通压降UF，总压降UO等于n个LED的压降之和。晶体管VT的损耗也是设计中的关键考虑因素，需要确保其集射电压VCE大于饱和压降VCES，并通过调整占空比D来优化性能。 有源纹波补偿BUCK型LED驱动电路通过去除大容量电解电容，降低了电源的体积和重量，延长了使用寿命，同时提升了效率和稳定性。这种设计对于推动LED照明系统的进步和应用具有重要意义，特别是在追求高效率、小型化和长寿命的现代照明系统中。