原边控制Buck-Flyback单级PFC变换器LED驱动电源设计

"本文介绍了一种改进的原边控制单级PFC变换器LED驱动电源设计，旨在解决传统Buck-Flyback单级PFC变换器因副边反馈控制方式导致的复杂性、体积大和成本高的问题。该设计方案通过采用原边控制策略，实现了在保证功率因数校正的同时，简化了电路结构，减小了尺寸，并降低了成本。文中详细分析了驱动电源主电路的工作原理和原边控制的恒流机制，并通过构建实验样机进行了验证。" 在LED照明系统中，驱动电源扮演着至关重要的角色，它确保LED的稳定发光并影响其整体性能。传统的Buck-Flyback单级PFC变换器虽然在中小功率LED驱动中广泛应用，但由于其采用副边反馈控制LED电流，这不仅增加了电路的复杂性，还导致了设备体积增大和成本提高。为了解决这些问题，研究者提出了原边控制（PSR）的Buck-Flyback单级PFC变换器LED驱动电源。 原边控制策略允许在不依赖副边反馈的情况下，直接在变压器原边进行电流和电压的监控与调整。这种设计可以消除对副边反馈电路和光电耦合器的需求，从而简化电路，减少尺寸，降低成本。在原边控制的Buck-Flyback单级PFC变换器中，LED电流的恒流控制是通过对主电路的实时监测和调整来实现的，这通常涉及到电流采样、误差放大和闭环控制机制。 如图1所示的传统系统框图，电流采样电阻R4用于检测LED电流并生成反馈电压vfb。当vfb与参考电压vref的差值变化时，误差放大器会产生相应的误差信号ve。这个误差信号通过光耦传递，改变控制器的补偿电压vcomp，进而调整开关脉冲的占空比，以保持LED电流的恒定。 原边控制技术的应用显著提高了LED驱动电源的效率和可靠性，特别是在满足高功率因数和高效能要求的照明产品中，其优势更为明显。通过设计一个输入电压范围为AC 90~264V、输出为300mA/12W的实验样机，对提出的方案进行了实际验证，证明了其在实现PFC和LED恒流控制方面的有效性和实用性。 总结来说，本文提出的原边控制单级PFC变换器LED驱动电源方案，通过优化控制策略，成功地克服了传统方法的不足，为LED驱动电源的设计提供了一个更简洁、经济且高效的解决方案。这种设计对于推动LED照明技术的发展，尤其是对于需要高功率因数和紧凑型电源的领域，具有重要意义。