如何以單級方式驅動帶功率因數校正的LED

PFC 代表“功率因數校正”

SEPIC 代表“單端初級電感轉換器”

當然，LED 代表“發光二極管”

在一個轉換器中整合這三種特性，可為 LED 照明提供具有良好功率因數的高效率單級解決方案。圖 1 是 PFC-SEPIC LED 驅動器的原理圖。

圖 1. PFC-SEPIC 轉換器可使用傳統 PFC升壓控制器控制。

SEPIC 的一個重要特征是缺少隔離功能。這樣該結構就只能用在不需要安全隔離的應用中。想一下完全密封的應用，用戶不能訪問通電部件，例如路燈和高頂棚燈。

大多數 PFC 轉換器都使用升壓拓撲，需要輸出電壓高于峰值線路電壓。SEPIC 拓撲允許輸出電壓高于或低于輸入電壓。這有助于控制器直接調節 LED 燈串中的電流，無需二級功率級。

任何 PFC 升壓控制器都可用于驅動 PFC-SEPIC 功率級。這是因為電源開關位于低側，就像在升壓拓撲中一樣。

PFC 升壓控制器強制開關中的峰值電流跟隨輸入電壓正弦波，因此可提供良好功率因數。與升壓拓撲不同，在耦合電感器 SEPIC 中，當開關關斷時沒有輸入電流流動。因此，功率因數沒有升壓拓撲中那么高。

然而，功率因數很容易保持在 0.9 以上，這對大多數照明應用來說已經足夠了。

圖 2 是線路電壓及電流以及電流諧波量的實例，其中諧波量保持在 EN61000-3-2 C 類要求以下。

圖 2. 該拓撲不僅可提供良好功率因數，而且還符合 EN61000-3-2 C 類標準。

使用該拓撲可實現極高的效率，因為：

1. 使用單級實現 PFC、功率轉換與穩壓，可消除有關雙重或三重轉換的不利因素；

2. SEPIC 的鉗位電容器可收回耦合電感器中的泄漏能量，與反激拓撲相比，可輕松節省 2% 的能源或提高效率。