2 基于无源填谷电路的9W可调光LED高压驱动电源
如上所述,开关电源的输入整流滤波电路所采用的整流二极管和滤波电容均属于非线性元器件,在交流输入正弦波电压为u时,交流输入电流i的波形会发生严重失真,变成了尖峰脉冲,如图1所示。其特点是整流二极管的导通角显著变小,尽管电流有效值大,但电流平均值明显变小。例如,普通硅整流桥的响应时间大约为3ms,而50Hz交流电的半周期只有10ms,仅此一项即可使桥臂上整流二极管的导通时间减小到7ms,所对应的导通角就从理想情况下的180°减至126°。
为此,可在AC/DC变换器的输入级增加功率因数校正电路。 “填谷电路”(Valley FillCircuit)就属于一种新型无源功率因数校正电路,其特点是利用整流桥后面的填谷电路来大幅度增加整流管的导通角,通过填平谷点,使输入电流从尖峰脉冲变为接近于正弦波的波形,将功率因数提高到0.9左右。与传统的电感式无源功率因数校正电路相比,其优点是电路简单,功率因数补偿效果显著,并且在输入电路中不需要使用体积笨重的大电感器。
由LinkSwitch-TN系列产品LNK306P构成的基于无源填谷电路的9W恒流式LED高压驱动电源如图2所示。该电路主要有以下特点:
(1)电路简单,成本低廉。将无源填谷整流滤波电路与LNK306P相匹配,实现功率因数校正。当交流输入电压范围为108~132V时,可将功率因数提高到0.92以上,最高可达0.965(所对应的交流输入电压为90V)。满载条件下的电源效率超过85%。
(2)在交流输入端使用了复式EMI滤波器(C1、L1、L2和C2),R1、R2为泄放电阻。
(3)利用晶体管(VT,2N3906)电路实现欠电压保护。