PFC備份電路的關(guān)鍵技術(shù)

PFC備份電路的關(guān)鍵技術(shù)

在中大功率應(yīng)用場(chǎng)合，作為前級(jí)有源PFC電路，BOOST升壓電路是最常用的拓?fù)洹?/p>

由于PFC電路通過整流電路直接與電網(wǎng)相連，因此電網(wǎng)里的浪涌或是雷擊等因素容易造成PFC電路故障。當(dāng)PFC電路故障時(shí)，容易造成后級(jí)負(fù)載不能正常工作，可分為以下兩種情況：第一種情況，后級(jí)負(fù)載因PFC電路的故障而斷電造成不能工作；第二種情況，雖PFC電路故障但仍能提供電流通路時(shí)，由于PFC電路故障使得其輸出電壓不再穩(wěn)定，而是跟隨電網(wǎng)的波動(dòng)而變化，造成負(fù)載上的電壓紋波過大，造成負(fù)載的工作性能差，比如效率降低。

如何保證PFC電路損壞后，還能保證后級(jí)電路正常工作，是該技術(shù)解決的主要問題。如下圖9，在PFC電路的輸出串聯(lián)一個(gè)PFC備份電路，當(dāng)PFC電路正常工作時(shí)，PFC電路用來實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正功能，PFC備份電路僅用于提供電流通路；當(dāng)PFC電路故障時(shí)，PFC電路僅用于提供電流通路，PFC備份電路用來穩(wěn)定輸出電壓。這樣PFC電路和PFC備份電路可以有條件地交替工作，保證驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。

從LED照明的可靠性及成本來看，多路驅(qū)動(dòng)的模塊化LED燈具將成為未來LED照明的趨勢(shì)。目前國內(nèi)外各研究機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行多路LED驅(qū)動(dòng)電源技術(shù)開發(fā)，主要是基于新型正反激組合變換器LED驅(qū)動(dòng)電源研究，采用電壓型變頻控制，三級(jí)變換器電路均工作在臨界模式，此技術(shù)可以提高驅(qū)動(dòng)電源的可靠性，但是電路復(fù)雜，成本較高。本研究項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于：

（1）突破傳統(tǒng)三級(jí)變換實(shí)現(xiàn)LED的多路驅(qū)動(dòng)思路，采用兩級(jí)變換實(shí)現(xiàn)對(duì)LED的多路驅(qū)動(dòng)。利用諧振電容參與主電路的諧振變換特性，改善了變換器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，減小變換器起機(jī)等動(dòng)態(tài)條件下對(duì)LED負(fù)載的沖擊電流，提高驅(qū)動(dòng)的可靠性。同時(shí)利用諧振電容實(shí)現(xiàn)對(duì)多路輸出負(fù)載電流的均衡，實(shí)現(xiàn)了多路輸出間高精度的均流特性，具有成本低、體積小、效率高等特點(diǎn)。新型的電路拓?fù)洌鉀Q了多路驅(qū)動(dòng)電路開路及短路保護(hù)問題，任何一路損壞保證其它路輸出正常，最大限度保證了電路的可靠性。同時(shí)保護(hù)電路對(duì)LED負(fù)載沒有任何沖擊電流，進(jìn)一步提高電路的可靠性，降低成本。

（2）提出新型的單開關(guān)正反激多路輸出電路，主電路原邊只有一個(gè)開關(guān)管即可以實(shí)現(xiàn)變壓器副邊多路輸出的均流控制，進(jìn)一步降低了電路成本；由于主變壓器實(shí)現(xiàn)雙向利用，減小變壓器體積，提高效率；副邊的均流電容不僅實(shí)現(xiàn)了多路輸出的均流控制，同時(shí)和均流電感形成諧振回路，從而實(shí)現(xiàn)副邊整流二極管的零電流開關(guān)狀態(tài)，降低二極管反向恢復(fù)損耗，減少電磁干擾，進(jìn)一步提高效率。

（3）提出PFC電路的備份思路，前級(jí)PFC電路做了PFC備份電路，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)PFC電路故障時(shí)易造成后繼電路不能正常工作的問題，且保證了后級(jí)負(fù)載的工作性能不會(huì)受PFC電路故障的影響，進(jìn)一步保證驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。