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随着各国白炽灯淘汰政策的出台与实施,LED以其环保、高效、节能的优势具备着愈发巨大的市场需求。作为新一代电光源,市场要求着包括LED驱动器在内的LED整灯具有良好的性能、长寿命和更易于被接受的价格。单级复合型的PFC(Power factor correction)电路在近些年得到了广泛的研究,其优势在于:由承担部分功率的辅助绕组构成的辅助变换电路参与输出电压或输出电流的调制,具有优越的输出性能,同时在合适的控制下辅助变换电路只承担小部分功率,减小了成本,也提高了整机效率。在激烈的LED驱动器的市场竞争中,此类单级复合电路具有较大的应用价值。另外,无电解电容LED驱动电路消除了影响驱动器的寿命短板元件,提高整机寿命,其研究具有理论价值和工程实际意义。本文总结分析了基于反激辅助绕组的单级复合型电路,详细分析电路的纹波抑制机理、工作模态,对电路的效率优势和成本优势做具体分析;针对电路的工作机理和电路结构,分析电路的关键问题,包括输入特性和大动态下的输出特性分析,并给出关键参数设计考虑。输出等效电压源串联的单级复合电路存在着各输出电压和负载电压的配合问题,针对复合辅助Buck-Flyback单级电路,本文提出一种具有自适应控制功能的控制策略,既保证良好的输入特性、低输出纹波的稳态性能和一定范围内快速动态性能,也能够根据负载电压变化自动调节PFC级反馈回路的电压基准,无需Buck输出电压来承担负载的变化量,解决了传统方案负载电压变化范围小的问题,同时设计切换微分补偿环路的切环电路,解决单级复合型电路启机过冲问题。论文利用电路仿真软件PSIM进行仿真验证。单级复合型电路通过两个等效输出电压源的配合,能够减小电路对输出电容的要求。而为了进一步减小输出电容以利用高频电容替代电解电容,提高驱动电源寿命与可靠性,本文提出一种负载电流谐波注入的方案,推导电路输出纹波与负载电流之间的关系,分析负载电流脉动分量的相位对输出纹波的影响;将一种采样输入电压来生成谐波信号的负载电流纹波注入方案应用在本文电路中,给出方案的实现电路,并根据上述的分析对实现电路做出改进,给出一种优化方案,实现了单级复合型无电解LED驱动电路。本文设计了一台输出功率150W、输入电压范围为176Vac-277Vac的低输出纹波LED驱动电路,电路具有OV-10V调光功能和多个恒功率输出规格(0.7A/214V,200V/0.75A,188V/0.8A,178V/0.85A)。样机在全输入电压范围、全负载范围下,THD均小于18.3%,符合IEC61000-3-2 Class C谐波标准,整机效率不低于92.33%,输出电流纹波均小于1%。在220Vac、满载输出情况下,THD小于12%,PF大于0.983,整机效率大于93.3%,实验结果验证了设计方案的可行性。随后本文将所提负载电流谐波注入方案应用到电路中,两个绕组的输出电容减小至40uF和70uF,为CBB电容和贴片电容所代,实现150W无电解电容LED驱动电路。通过低增益环路设计,无电解样机在全输入范围、75%-100%的负载条件下,THD均小于13.6%,PF大于0.912。在220Vac、满载输出情况下,THD为9.3%,PF为0.977。整机效率达到92.36%。而电路的输出纹波始终小于38%,处于可接受的范围内。实验结果验证了所提注入方案的有效性。