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传统照明一般采用白炽灯、荧光灯等照明器材,但是白炽灯效率低下、能耗高。荧光灯寿命短且存在环境污染等问题。近年来,LED照明技术得到了迅速的发展,在使用寿命、节能环保和应用条件等方面均大大优于传统照明器材。单级无电解电容PFC技术的应用在保证LED驱动具有体积小、高功率因数、控制简单等优点的基础上,又大大延长了LED驱动器的使用寿命。单级无电解电容功率因数校正技术在LED电源的应用上有着天然的优势,近年来成为研究的热点。 本文首先对几种常见的单级无电解电容PFC变换器进行了细致的分析,比较了这几种变换器的工作特性,其中单级无电解电容Buck-Boost反激式PFC变换器具有高功率因数、控制简单和漏感电流回馈等优点应具有广泛的应用前景。论文对传统单级无电解电容PFC变换器的工作原理和特性进行了理论分析,并通过仿真分析验证了理论分析的正确性。为解决传统该变换器输出功率过小和输出电流电压纹波过大的缺点,论文将正反激式电路引入该变换器的DC/DC级,构造了一种新型无电解电容Buck-Boost正反激式PFC变换器。 新型无电解电容Buck-Boost正反激式PFC变换器在继承传统变换器高功率因数、控制简单和具有漏感回馈电路的同时,变压器原边和副边均具有电容作为中间级储能元件,变压器工作在正反激模态,提高了变压器的功率密度,同时变压器副边存在续流电感,在增大输出功率的条件下,大幅度降低了输出电压电流纹波。本文对新型LED驱动中变压器励磁电流是否连续将变换器的工作模态分为励磁电流断续导通模式MDCM(Magnetizing Current Discontinuous Mode)和连续导通模式MCCM(MagnetizingCurrent Continuous Mode),对不同模式工作下的变换器的工作模态进行了详细的分析,工作在MCCM模式下的变换器能够实现副边开关管零电压导通,在低压大电流该种模态具有更好的工作特性,两种工作模态下中间级电容两端电压均低于传统LED驱动。按输出滤波电感是否连续又将工作模态划分为滤波电感断续模式和滤波电感连续模式,并从理论上分析了在滤波电感连续模式下变压器具有更好的输出特性,最后对新型LED驱动电路进行了仿真分析与设计。 最后通过设计一台30W的实验样机并进行调试。经过实验,在110Vac和220Vac输入下实验样机分别工作在MCCM模态和MDCM模态,两种模态下实验样机均能正常运行。实验结果验证了理论分析的正确性和实验方案的可行性,证明了该变换器具有高功率因数和低电压电流输出纹波等特点。