2.電源方案的確定：

為滿足高功率因數(shù)、高效率、高可靠性以及LED需要單串恒流供電等一系列要求，在本論文中我們對(duì)每串LED燈都采用獨(dú)立的恒流模塊進(jìn)行控制。本方案是由AC/DC（PFC+LLC）模塊和6個(gè)DC/DC恒流模塊兩部分組成。為了縮小電源體積、降低電源復(fù)雜度以及良好地散熱，本方案中恒流模塊和LED一起集成在鋁基板上。

3.PFC部分的研究與設(shè)計(jì)：

3.1  功率因數(shù)的特性：

根據(jù)電工學(xué)的基本理論，功率因數(shù)（PF）定義為有功功率(P)與視在功率(S)的比值，用公式表示為： PF=P/S

 可以采用兩種方法來(lái)提高功率因數(shù)：一是最大限度地抑制輸入電流的波形畸變，使THD值達(dá)到最小；二是盡可能地使電流基波與電壓基波之間的相位差趨于零，使 ，從而實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正。利用功率因數(shù)校正技術(shù)，可使交流輸入電流波形完全跟蹤交流輸入電壓波形的變化，使輸入電流呈正弦波，并且和輸入電壓同相位。

3.2 PFC電路方案確定：

有源功率因數(shù)校正(APFC)是抑制電流諧波，提高功率因數(shù)最有效的方法，其原理框圖如圖2-1所示。其基本思想是：交流輸入電壓經(jīng)全波整流后，對(duì)所得的全波整流電壓進(jìn)行DC/DC變換，通過(guò)適當(dāng)控制使輸入電流平均值自動(dòng)跟隨全波整流后的電壓波形，使輸入電流正弦化，同時(shí)保持輸出電壓穩(wěn)定。APFC電路一般都有兩個(gè)反饋控制環(huán)：內(nèi)環(huán)為電流環(huán)，使DC/DC變換器的輸入電流與全波整流電壓波形相同；外環(huán)為電壓環(huán)，使DC/DC變換器輸出穩(wěn)定的直流電壓。

                          圖2-1 APFC電路原理圖

     適用于APFC的拓?fù)溆泻芏?，原則上任何一種DC/DC變換器：Boost變換器、Buck變換器、Buck-boost變換器、Flyback變化器、Cuk變換器等均可實(shí)現(xiàn)上述功能，都可作為PFC的主電路拓?fù)洹Ｔ趯?shí)際應(yīng)用中，由于PFC是對(duì)輸入電流進(jìn)行控制，因此一般采用Boost和Flyback變換器，這樣電感串聯(lián)在輸入端，電流反饋控制實(shí)質(zhì)上就是對(duì)輸入電流進(jìn)行控制。Flyback型PFC雖然易于實(shí)現(xiàn)輸入、輸出間的隔離，但由于隔離變壓器磁芯單向磁化，使得其磁通復(fù)位控制困難，變壓器利用率低，適用于150W以下的電源和鎮(zhèn)流器。Boost型PFC輸入電流連續(xù)，儲(chǔ)能電感也兼做濾波器抑制RFI和EMI噪聲，功率因數(shù)高，總諧波失真小，輸出電壓高，允許電容儲(chǔ)存更多的電能，能提供更長(zhǎng)時(shí)間的掉電保護(hù)，這些優(yōu)點(diǎn)促使Boost型PFC的應(yīng)用更為廣泛。

根據(jù)電感電流的狀態(tài)劃分，Boost型APFC又可以分為斷續(xù)模式(DCM)，連續(xù)模式(CCM)和臨街連續(xù)模式(CRM)。

3.3  三種模式的優(yōu)缺點(diǎn)：

DCM有源功率因數(shù)校正技術(shù)的特點(diǎn)是所需電感量小，由于電感電流斷續(xù)，其輸入的峰值電流可以自動(dòng)跟蹤輸入電壓，通常采用PWM的調(diào)制方式，而且只用單環(huán)控制即可，因此電路結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，整流二極管不存在反向恢復(fù)的問(wèn)題，但是在同等輸出功率的情況下，DCM模式的輸入電流峰值大，開關(guān)管的關(guān)斷損耗、二極管的開通損耗和器件電流應(yīng)力都比較大。因此，一般只用于小功率的場(chǎng)合。

CCM有源功率因數(shù)校正技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以用在較大功率的場(chǎng)合，由于電感電流連續(xù)，紋波較小，因此輸入濾波簡(jiǎn)單。CCM模式也存在一些問(wèn)題：開關(guān)管不是零電流開通，因此開通時(shí)的尖峰電流會(huì)給開關(guān)管帶來(lái)較大的損耗。由整流二極管反向恢復(fù)引起的di/dt會(huì)給整個(gè)電路帶來(lái)嚴(yán)重的干擾。而且它的控制一般需要輸出電壓和電感電流兩個(gè)狀態(tài)量的反饋，因此電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。

CRM有源功率因數(shù)校正技術(shù)可以做到DCM和CCM兩者的折中。與DCM模式相比，CRM模式的器件應(yīng)力較小，應(yīng)用的功率場(chǎng)合比DCM更廣泛。而與CCM模式相比，CRM模式不存在整流二極管的反向恢復(fù)，開關(guān)管是零電流開通，且控制電路相對(duì)簡(jiǎn)單。但受到器件應(yīng)力的限制，CRM也不能用在較大輸出功率的場(chǎng)合。在300W以下，CRM與其他兩種模式相比，還是具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

3.4  PFC部分電感以及參數(shù)的計(jì)算：

所需要的PFC電路的參數(shù)指標(biāo)：

輸入電壓U_{in_rms}：140~270Vac

電網(wǎng)頻率f：47~63Hz

最大輸入功率P_{in_max}：71.6W/0.92=77.8W

額定輸出電壓U_o：400V

輸出電壓紋波：U_{o_pp}：<16V

輸出功率P_{DC_max}：40V*1.7A/0.95=71.6W

掉電維持時(shí)間t_holdup：18ms，保證P_DC=71.6W，U_{in_rms}=140V/50Hz情況下

U_hold>360V

最小開關(guān)頻率f_s：30kHz

3.5  電感值的確定：

圖紙發(fā)來(lái)看一下，yaozirun@163.com

可否發(fā)具體圖紙看看，我想用此方案

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