有源纹波补偿BUCK型LED驱动电源_唐治德

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1、第３５卷第１２期重庆大学学报Ｖｏｌ．３５Ｎｏ．１２２０１２年１２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＤｅｃ．２０１２文章编号：１０００－５８２Ｘ（２０１２）１２－０４０－０６有源纹波补偿ＢＵＣＫ型ＬＥＤ驱动电源唐治德１，王官涛１，杨红１，张正茂１，陶凛２（１．重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆４０００４４；２．重庆市电力公司，重庆４０００１４）摘要：驱动电源是发光二极管（ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ，ＬＥＤ）照明的重要组成部分。针对因电解电容自身特性导致的驱动电源寿命与ＬＥＤ的长寿命不匹配这一问题，提出

2、了一种有源纹波补偿降压（ＢＵＣＫ）型拓扑结构。该拓扑充分结合了开关电源和线性电源的特点，用辅助有源电路补偿电感纹波电流来取代传统电解电容滤波。文中详细分析了该拓扑的结构组成及工作原理，并且通过仿真和实验验证了该拓扑的结构有效性。理论分析和实验结果均表明，采用有源纹波补偿的拓扑结构可将电感纹波电流完全补偿，使得电路输出为直流。关键词：发光二极管；驱动电源；电解电容；使用寿命；纹波电流检测；有源补偿中图分类号：ＴＭ４６１文献标志码：ＡＴｈｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｂａｓｅｄｏｎＢＵＣＫｗｉｔｈａｃｔｉｖｅｒｉｐｐｌｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｆｏｒＬＥＤ１，ＷＡＮ

3、ＧＧｕａｎｔａｏ１，ＹＡＮＧＨｏｎｇ１，ＺＨＡＮＧＺｈｅｎｇｍａｏ１，ＴＡＯＬｉｎ２ＴＡＮＧＺｈｉｄｅ（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｏｗｅｒＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ＆ＳｙｓｔｅｍＳｅｃｕｒｉｔｙａｎｄＮｅｗＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４４，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｒｐ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００１４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＰｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆＬＥＤｌｉｇｈｔｉｎｇ．

4、Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ’ｓｌｉｆｅｓｐａｎｄｉｄｎ’ｔｍａｔｃｈＬＥＤ’ｓｌｏｎｇｌｉｆｅｓｐａｎｂｙｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃｃａｐａｃｉｔｏｒ’ｓｏｗｎｆｅａｔｕｒｅ，ｗｅｐｒｏｐｏｓｅａｓｔｅｐ－ｄｏｗｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｔｏｐｏｌｏｇｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａｃｔｉｖｅｒｉｐｐｌｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎＢＵＣＫｃｉｒｃｕｉｔ．Ｔｈｉｓｔｏｐｏｌｏｇｙｔｏｏｋｆｕｌｌａｄｖａｎｔａｇｅｏｆｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｗｉｔｃｈｉｎｇｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｉｅｓａｎｄｌｉｎｅａｒｐｏｗｅｒ

5、ｓｕｐｐｌｉｅｓｔｏｒｅｐｌａｃｅｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃｃａｐａｃｉｔｏｒｆｉｌｔｅｒｗｉｔｈｔｈｅａｕｘｉｌｉａｒｙａｃｔｉｖｅｃｉｒｃｕｉｔｒｙｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｉｎｄｕｃｔｏｒｒｉｐｐｌｅｃｕｒｒｅｎｔ．Ｗｅａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅｎｅｗｔｏｐｏｌｏｇｙａｎｄｃｏｎｆｉｒｍｅｄｔｈｅｖａｌｉｄｉｔｙｏｆｔｈｅｎｅｗｔｏｐｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｕｓｉｎ

6、ｇｔｈｅｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａｃｔｉｖｅｒｉｐｐｌｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｃａｎｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ’ｓｒｉｐｐｌｅｃｕｒｒｅｎｔ，ｓｏｔｈａｔｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｏｕｔｐｕｔｉｓＤＣ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＬＥＤ；ｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ；ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃｃａｐａｃｉｔｏｒ；ｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅ；ｒｉｐｐｌｅｃｕｒｒｅｎｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ａｃｔｉｖｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ收稿日期：２０１２－０６－２０基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０８７７０８２）；重庆大学输配电装备及系统

7、安全与新技术国家重点实验室２００９年度研究项目（２００７ＤＡ１０５１２７０９３０３）作者简介：唐治德（１９５８－），男，重庆大学教授，主要从事大功率ＬＥＤ驱动控制、Ｘ光机高压电源技术的研究，（Ｅ－ｍａｉｌ）ｔａｎｇｚｈｉｄｅ＠ｃｑｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。第１２期唐治德，等：有源纹波补偿ＢＵＣＫ型ＬＥＤ驱动电源４１由于新型材料和制造工艺技术的发展，高亮度ＬＥＤ作为新型光源，在工程应用和学术研究中，引起了人们的广泛关注。随着研究的不断深入，ＬＥＤ［１－３］取代传统白炽灯、卤素灯及荧光灯已成为可能。由于ＬＥＤ自身的电气特性，驱动电源是ＬＥＤ照明不可缺少的部件。虽然ＬＥ

8、Ｄ针对传统光源有着诸多优点，但是在大规模应用之前有诸多问题有待于进