用切實(shí)可行的螺紋旋入式LED來(lái)替代白熾燈泡可能還需要數年的時(shí)間，而在建筑照明中LED的使用正在不斷增長(cháng)，其具有更高的可靠性和節能潛力。同大多數電子產(chǎn)品一樣，其需要一款電源來(lái)將輸入功率轉換為L(cháng)ED可用的形式。

在路燈應用中，一種可行的配置是創(chuàng )建300V/0.35安培負載的80個(gè)串聯(lián)的LED。在選擇電源拓撲結構時(shí)，需要制定隔離和功率因數校正 (PFC) 相關(guān)要求。隔離需要大量的安全權衡研究，其中包括提供電擊保護需求和復雜化電源設計之間的對比權衡。在這種應用中，LED上存在高壓，一般認為隔離是非必需的，而PFC才是必需的，因為在歐洲25瓦以上的照明均要求具有PFC功能，而這款產(chǎn)品正是針對歐洲市場(chǎng)推出的。

就這種應用而言，有三種可選電源拓撲：降壓拓撲、轉移模式反向拓撲和轉移模式 (TM) 單端初級電感轉換器 (SEPIC) 拓撲。當LED電壓大約為80伏特時(shí)，降壓拓撲可以非常有效地被用于滿(mǎn)足諧波電流要求。在這種情況下，更高的負載電壓將無(wú)法再繼續使用降壓拓撲。那么，此時(shí)較為折中的方法就是使用反向拓撲和SEPIC拓撲。SEPIC具有的優(yōu)點(diǎn)是，其可鉗制功率半導體器件的開(kāi)關(guān)波形，允許使用較低的電壓，從而使器件更為高效。在該應用中，可以獲得大約 2% 的效率提高。另外，SEPIC中的振鈴更少，從而使EMI濾波更容易。圖1顯示了這種電源的原理圖。


該電路使用了一個(gè)升壓TM PFC控制器來(lái)控制輸入電流波形。該電路以離線(xiàn)為C6充電作為開(kāi)始。一旦開(kāi)始工作，控制器的電源就由一個(gè)SEPIC電感上的輔助繞組來(lái)提供。一個(gè)相對較大的輸出電容將LED紋波電流限定在DC電流的20%。補充說(shuō)明一下，TM SEPIC中的AC電通量和電流非常高，需要漆包絞線(xiàn)和低損耗內層芯板來(lái)降低電感損耗。

圖2和圖3顯示了與圖1中原理圖相匹配的原型電路的實(shí)驗結果。與歐洲線(xiàn)路范圍相比，其效率非常之高，最高可達92%。這一高效率是通過(guò)限制功率器件上的振鈴實(shí)現的。另外，正如我們從電流波形中看到的一樣，在96%效率以上時(shí)功率因數非常好。有趣的是，該波形并非純粹的正弦曲線(xiàn)，而是在上升沿和下降沿呈現出一些斜度，這是電路沒(méi)有測量輸入電流而只對開(kāi)關(guān)電流進(jìn)行測量的緣故。但是，該波形還是足以通過(guò)歐洲諧波電流要求的。



下次，我們將討論降低電源噪聲的擴頻技術(shù)，敬請期待