PowerLab 筆記：如何以單級方式驅(qū)動帶功率因數(shù)校正的LED

　　PFC-SEPIC LED 驅(qū)動器 — 哇，縮寫詞真多!

　　PFC 代表“功率因數(shù)校正”

　　SEPIC 代表“單端初級電感轉(zhuǎn)換器”

　　當然，LED 代表“發(fā)光二極管”

　　在一個轉(zhuǎn)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(shù)的高效率單級解決方案。圖 1 是 PFC-SEPIC LED 驅(qū)動器的原理圖。

　　圖 1. PFC-SEPIC 轉(zhuǎn)換器可使用傳統(tǒng) 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(jié)構(gòu)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(shù) PFC 轉(zhuǎn)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(diào)節(jié) 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(qū)動 PFC-SEPIC 功率級。這是因為電源開關(guān)位于低側(cè)，就像在升壓拓撲中一樣。

　　PFC 升壓控制器強制開關(guān)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(shù)。與升壓拓撲不同，在耦合電感器 SEPIC 中，當開關(guān)關(guān)斷時沒有輸入電流流動。因此，功率因數(shù)沒有升壓拓撲中那么高。

　　然而，功率因數(shù)很容易保持在 0.9 以上，這對大多數(shù)照明應用來說已經(jīng)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(shù)，而且還符合 EN61000-3-2 C 類標準。

　　使用該拓撲可實現(xiàn)極高的效率，因為：

　　1、使用單級實現(xiàn) PFC、功率轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓，可消除有關(guān)雙重或三重轉(zhuǎn)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(jié)省 2% 的能源或提高效率。

　　如果文章內(nèi)容激發(fā)了您對 PFC-SEPIC 拓撲的興趣，這里有一些來自 TI Designs PowerLab 庫的 PFC-SEPIC LED 驅(qū)動器設(shè)計，您可用來快速啟動項目。

• 　　PMP3976 — 150VAC-264VAC 輸入、100W SEPIC-PFC LED
• 　　PMP5112 — 95VAC-305VAC 輸入、50W SEPIC-PFC LED 驅(qū)動器
• 　　PMP5242 — 0.110A 208V PFC SEPIC 非隔離 LED 串