基于负载电压反馈的Buck恒流变换器优化策略

本文主要探讨了Buck恒流变换器在LED电源中的负载调整率优化问题。传统的LED电源在负载变化时，其输出电流会有所偏差，导致负载调整率不理想，通常在0.03%~0.05%/V之间，这对于需要高精度应用的LED照明来说是不够的。为了提升这一关键性能指标，作者提出了一种创新的控制策略，即基于输出电压反馈的电感电流补偿控制。 在传统控制方法中，通过增大开环增益或引入串联积分环节来减小稳态误差，虽然理论上能降低负载调整率，但可能会牺牲系统的稳定性。而本文提出的策略则巧妙地绕开了这个问题。通过在输出端采集负载电压信号，并将其反馈到决定电感电流峰值的比较器正端，实现了对负载电流的实时补偿。这种补偿方法不干扰电流内环的工作，既能保持系统的稳定性和快速响应，又能有效降低负载调整率。 文章首先介绍了负载调整率的概念和衡量方式，明确指出通过保持输出电流的微小变化（ΔI接近零）可以改善调整率。然后，分析了Buck恒流变换器负载调整率产生的原因，它本质上是闭环控制系统中由于开关管的动态行为引起的。作者通过理论建模，深入剖析了这一现象，为后续的优化提供了理论基础。 实验部分展示了在200W恒流LED电源样机上的应用结果，经过优化后的负载调整率从0.03%/V下降到0.01%/V，充分证明了所提控制策略的有效性和实用性。这种改进不仅提升了电源的性能，还降低了设计复杂度和成本，使得LED电源在满足高精度需求的同时，具备了更好的适应性和稳定性。 本文针对Buck恒流变换器在LED电源中的负载调整率问题，提出了一种创新的控制方法，通过负载电压反馈实现电流补偿，兼顾了系统性能和稳定性，为提高LED电源的负载调整率提供了一种实用且高效的解决方案。