摘要：针对传统的LED 灯整流电路的滤波电容使整流前端的沟通输入电流波形变成尖脉冲，形成功率因数低、谐波成分增加等问题，提出了一种新式的AC LED 改换器拓扑电路。分别对Buck PFC 功率要素校对电路和LCC 电路进行了具体的剖析。剖析了Buck PFC 电路的作业原理、开关管作业频率和电容值的巨细，一起理论和仿真剖析了半桥电路的作业原理和参数值的挑选。最终通过试验验证了该电路拓扑结构能进步功率因数。该电路拓扑结构能克服传统整流电路由于后端电容形成操控器使用寿数和谐波成分减小等问题。
传统的LED 灯恒流操控是通过AC/DC，再通过DC/DC改换器进行恒流操控，在AC/DC 改换器中，通常在整流电路后边用滤波电容使输出的电压滑润，可是大电容的存在形成沟通端的输入电流波形变成尖脉冲，而不再是正弦函数（下降功率因数）。依据以上LED 操控存在的缺点，本文选用ACLED 改换器操控。DC LED 改换器中由于输入功率为脉动的，输出功率为稳定的，需求中心储能电容来平衡两者的差值，因而，储能电容一般值较大，并选用电解电容，但数值高的电解电容寿数远小于LED 的寿数，导致全体改换器的寿数下降。
假如选用AC LED，输入和输出功率都是脉动的，则需求的储能电容值较小，会进步全体改换器的寿数。现有AC LED 灯电路结构有串联结构，梯形结构和桥式结构。在AC LED 电路结构中，当输入AC 源为电网电压220 V，50 Hz 时，若不串联限流电阻，则需求很多LED 灯串联以约束LED 电流，此刻增大了总的敞开电压导致功率因数很低。当串联限流电阻时，则需求串联的LED 数量减小，功率因数有所进步，可是由于限流电阻将导致功率下降。别的，当LED 作业频率为50 Hz 时，光源将显着发生闪耀现象；而作业频率为100 Hz 时，大部分人感觉不到灯火的闪耀状况。为了处理AC LED 存在的功率因数和功率低，以及进步负载结构所示的频率问题，本文提出了一种新式的AC LED 改换器拓扑电路，并对该拓扑电路及操控办法进行剖析和研讨。
1 AC LED 灯的改换结构
图1 为所提出的AC LED 改换器结构图。vdc为220 V 沟通电压通过不控整流的脉动电压，为了进步功率因数，本文选用Buck PFC 电路来校对电流波形。Buck PFC 电路输出电压通过半桥改换器转换成沟通信号，作为后级LCC 电路的输入电压，提供给负载LED 灯。因而，该拓扑电路首要包含整流电路、Buck PFC、半桥改换器和LCC 谐振电路。从图1 中能够看出，C1和C2的取值很小能到达，因而，该电容对整个拓扑电路的寿数没有影响；LCC 谐振电路输入和输出沟通电压的基波频率为100 Hz，然后负载LED 的电压频率也为100 Hz，该频率看不出电压的闪耀。
图1 新式的AC LED 改换器
1.1 Buck PFC 电路参数的设定
在图1 中，假如整流后的输入电压为：
V 为正弦输入电压的有效值，则输入电流为：
I 为正弦输入电流的有效值。由改换器的输入电压和输出电压之间的联系可知：
将（2）带入（3），可得d（t）的表达式为：
联立（2）、（3）、（4）式可得：
所以电容纹波电流的有效值为：
关于双管正激电路，变压器原边电流和副边电流的联系如下：
首要设定主开关管频率为fs1=16.6 kHZ.由于电解电容影响改换器的使用寿数，因而尽量使得储能电容C1和C2小，取C1=C2=1 mF.当电感电流作业于接连导电形式（CCM 形式）下时，电流纹波巨细为：
式中：D 为开关管S1的占空比，CCM 形式下D = Vce/Vdc.考虑到Vdc最大值为310 V，依据Buck PFC 电路输出电压约束Vce峰值不宜超越220 V，设定电感电流纹波ΔI L1最大值不超越4A，则L1最佳参考值为：
考虑Buck PFC能够作业在断续导电形式（DCM）下，电感L1值可取0.865 mH.
