单级PFC消除工频纹波的解决方案

单级PFC消除工频纹波的解决方案                                                                                                       　

　单级PFC设计由于输入滤波电容较小，会产生一些和电网频率相关的闪烁。闪烁的大小取决于电网频率、转换器输出电流的交流振幅、输出电容的大小、光输出与电流的关系和 LED灯珠 灯串的动态电阻等。　　转换器输出电流的波形和功率因数有关。　　要

减少在单级高功率因数校正的 LED灯珠 驱动器中 100/120Hz 的闪烁，就必须减少 LED灯珠 电流纹波。以下为几种可能的方式　　

1. 减少转换器输出电流的峰至峰振幅　这可以借着降低设计的功率因数、增加输入电容、增加电流反馈回路的速度等而达到。这样一来， PF (power factor) 和 THD (Total Harmonic Distortion) 可能都无法符合要求，这个解决方案通常只用于低功率设计中。　　

2. 增加输出电容。　为减小纹波至非常低的水平，就必须要有一个非常大的电容器，如此即增加了成本和体积。　　

3. 增加 LED灯珠 灯串的动态电阻。　　可以选择有较高 RDYNAMIC的 LED灯珠，或使 LED灯珠 工作在 I/V 曲线较低的区域。也可以在 LED灯珠 灯串上再串联一电阻，然而这将增加额外的功耗，也会降低转换器的效率。　　

4. 使用一个线性后调节，　　来消除输出电压纹波，从而减小 LED灯珠 的电流纹波。　　

我将重点介绍第四点，使用一个简单的电路方案来解决LED灯如上图所示，可以使用NPN或者PNP来设计LED灯珠去纹波电路。　　上图的电路是一个自给偏压的射极跟随器。　　利用达林顿组态，可以使得基极的阻抗维持相当高，所以只需很小的电容即可过滤 100Hz的纹波。这个电路可以使用 NPN 晶体管放在 VOUT 端来实现，或者使用 PNP 晶体管放在 GND 端实现。　　加上这样的电路可将 LED灯珠 电流纹波降到非常低的值，甚至接近 0％。这种消除 LED灯珠 电流纹波电路的缺点是会有额外的功耗消耗在 Q2 上，因而降低了 LED灯珠 驱动器的效率。在 Q2 上的功耗可以由 (VOUTPP/2 +1.2V)*ILED灯珠 来估算。