纹波补偿实现 - 有源纹波补偿BUCK型LED驱动电路

2. 纹波补偿实现

　　由于电源电压Ud可能因外界因素波动，所以由A2组成减法电路消除因Ud变化引起的iC变化，根据电路可知：

　　

 

　　式中，UDZ为二极管压降，其值等于PNP 晶体管VT 的射极E 与基极B 之间的压降。电路选择参数使uo1 = 0 时晶体管VT 处于微导通状态，iC≈0，晶体管VT 的补偿电流为：

　　

 

　　将uo1代入iC:

　　

 

　　设定比例系数为：

　　

 

　　若选择电路元器件参数使得k = 1，则iC = - ir，实现了电感纹波电流的全补偿。

　　3. 输出电流计算

　　当k = 1 时，晶体管T 补偿电流为

　　

 

　　电感电流为：

　　

 

　　所以电路输出电流为：

　　

 

　　因此，通过LED 的电流为直流，其值为IP。

　　三、仿真与分析

　　1. 仿真参数设置

　　采用PSIM 软件对所提出的纹波补偿电路进行仿真实验，根据以上分析，仿真参数设置如下表所示。

　　表1 仿真参数设置表

　　

 

　　LED 采用欧司朗半导体照明公司生产的额定功率PW = 5 W 的大功率LED， 型号为LC—WW5AP，其导通压降为3. 0 ～ 3. 6 V，典型驱动电流为1. 4 A，灯组采用三个大功率LED 串联连接。

　　单个LED 仿真模型如图4 所示，其中VD 为理想二极管，VDZ为理想单向击穿二极管，RLED为LED等效串联阻抗。仿真中设定单向击穿二极管VDZ两端电压为： UD = 3. 0 V，设定等效串联阻抗为： RLED = 0. 35 Ω。

　　

 

　　图4 大功率LED 模型图