雙輸出單級PFC變換器的高亮LED驅動方案

如果兩路輸出電壓相等,根據式( 11) 、( 12) ,那么A路,B 路最大輸出功率與A 路復用占空比DA的關系如圖4 所示:

圖4 A、B 路最大輸出功率與DA的關系圖。
由圖4 可知,如果兩路所需功率不同,比如PA /PB = 2,DA選擇0. 586 可使在滿足兩路輸出功率的前提下最大提升變換器輸出的總功率,此時電感電流處于臨界導電模式。所以根據每一路的最大需求功率分配復用時間,可以提高電感的利用率。
4 仿真和實驗結果
為了驗證雙路輸出單級反激PFC 變換器的可行性,根據圖2 所示的獨立調節雙輸出反激變換器以及控制實現要求,選用表1 的電路參數進行仿真,并制作了樣機。為了簡化設計,設定變壓器原邊與副邊繞組的匝比為36∶ 9∶ 9,選擇時分復用信號的復用時間比TA ∶ TB = 1∶ 1,如表1 所示。

圖5 為變換器輸入電壓Vin與輸入電流Iin及主開關的開關電流IQ1的仿真波形,從圖可以看出輸入電流很好地跟蹤了輸入電壓。圖6 為時分復用信號TMS、驅動信號Vs1、兩路輔助開關電流iQ2,iQ3的實驗波形,圖7 為變換器輸入電壓Vin與輸入電流Iin及流經主開關的電流iQ1的實驗波形,可以看出輸入電流能夠很好地跟隨輸入電壓變化,驗證了仿真的結果,實測PF 值為0. 967; 圖8 為輸出電流Ioa、Iob的實驗波形,可以看出,A 路輸出平均電流Ioa,rms為347mA,紋波Ioa,p-p為32mA,B 路輸出平均電流Iob,rms為173mA,紋波Iob,p-p為32mA,實現了雙路恒流輸出。圖9 所示為樣機正常工作時的實物圖。

圖5 輸入電壓、電流及主開關電流的仿真波形。

圖6 各路開關電流及時分復用信號實驗波形。
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