美国动力部“动力之星”项目的1.1版固态照明标准自2009年2月开端收效，我国的我国标准化研究院也在牵头携手相关组织，预备在2010年发布我国版别的LED照明能效标准。就“动力之星”的新版固态照明标准而言，这标准的一项重要特点是要求多种住所照明产品的功率因数最低要到达0.7,其间的一些典型产品有便携式台灯、橱柜灯及野外走廊灯等。这类LED照明运用的功率一般在1到12W间，归于低功率运用。这类低功率运用最适合的电源拓扑结构是阻隔型反激拓扑结构。晦气的是，现有用于规划这些电源的标准规划技能一般使得功率因数(PF)仅在0.5至0.6的规模。本文将剖析现有规划功率因数低的原因，讨论改进功率因数的技能及解决计划，介绍相关规划进程及共享测验部分数据，显现这参阅规划怎么轻松契合“动力之星”固态照明标准对住所LED照明运用功率因数的要求。
规划布景
典型离线反激电源转换器在开关稳压器前面选用全波桥整流器及大电容，挑选这种装备的原因是每2个线路周期内线路功率下降，直到零，然后上升至下一个峰值。大电容作为储能元件，添补相应所缺失的功率，为开关稳压器供给愈加稳定的输入，保持电能流向负载。这种装备的功率运用率或输入线路波形的功率因数较低。线路电流在挨近电压波形峰值的大幅度窄脉冲处耗费，引入了搅扰性的高频谐波。
业界有关无源(Passive)功率因数校对(PFC)的计划很多，这些计划一般都运用较多的额定元器件，其间的一种计划便是谷底填谷(valley-fill)整流器，其间选用的电解电容和二极管组合增大了线路频率导通角，然后改进功率因数。实际上，这个进程运用高线路电压以低电流给串联电容充电，然后在较低电压时以较大电流让电容放电给开关稳压器。典型运用运用2个电容和3个二极管，而要进一步增强功率因数功用，则运用3颗电容和6个二极管。
尽管填谷整流器提高了线路电流的运用率，但并未给开关稳压器供给稳定的输入。供给给负载的功率会有较大纹波，达线路电源频率的2倍。需求指出的是，依然需求4个二极管来对线路电源整流，使这种计划所用的二极管数量到达7个或10个。这些二极管及多个电解电容添加了计划本钱，下降了可靠性，并占用了可观的电路板面积。
别的一种计划是在反激转换器前选用有源(AcTIve)PFC段，如NCP1607B.这种计划供给典型功用高于0.98的优异功率因数，但添加了元件数量、下降了功率及添加了复杂性，最适用的功率电平远高于本运用的功率电平。
别的一种计划是在反激转换器前选用有源(AcTIve)PFC段，如NCP1607B.这种计划供给典型功用高于0.98的优异功率因数，但添加了元件数量、下降了功率及添加了复杂性，最适用的功率电平远高于本运用的功率电平。
解决计划
高功率因数一般需求正弦线路电流，且要求线路电流及电压之间的相位差极小。修正规划的第一步便是在开关段前取得极低的电容，然后得到更靠近正弦波形的输入电流。这使整流电压跟从线路电压，发生更抱负的正弦输入电流。这样，反激转换器的输入电压就以线路频率的2倍跟从整流正弦电压波形。假如输入电流保持在相同波形，功率因数就高。供给给负载的能量便是电压与电流的乘积，是一个正弦平方(sine?squared)波形。因为这种正弦平方波形的能量传递，负载将遭受线路频率2倍的纹波，本质上类似于填谷电路中呈现的纹波。
如上所述，输入电流有必要保持在几近正弦的波形，然后完成高功率因数。高功率因数的关键在于经过将反应输入保持在与线路频率相关的稳定电平，不允许操控环路针对输出纹波来校对。一种挑选是大幅添加输出电容，然后减小120 Hz纹波量，某些运用或许要求运用这种计划。假如频率高于可见光感知规模，通用照明运用的LED更能忍受纹波。更为紧凑及廉价的计划是滤除回来至PWM转换器的反应信号，建立挨近稳定的电平。这个电平固定了电源开关中的最大电流。电源开关的电流由施加的瞬态输入电压除以变压器初级电感再乘以电源开关导通时刻长度来确认。
安森美半导体的NCP1014LEDGTGEVB评价板经过了优化，能够驱动1到8颗大功率高亮度LED，如Cree XLAMP XR E/XP E、Luxeon Rebel、Seoul Semiconductor Z POWER或OSRAM Golden Dragon。这规划根据集成了带内部限流功用的高压电源开关的紧凑型固定频率脉宽调制(PWM)转换器NCP1014构建。因为NCP1014选用固定频率作业，电流不能上升到高于某个特定点;这个点由输入电压及开关周期或导通时刻完毕前的初级电感来确认。因为导通时刻的约束，输入电流将跟从输入电压的波形，然后供给更高的功率因数。相关电路图见图2.
