1、前言

　　因为全世界资源急缺，环保节能和可持续发展观慢慢成为了大家喜爱的话题讨论。led具备环保节能、环境保护、使用寿命长、响应时间快等特性，慢慢代替了日光灯。许多场所都必须应用变光技术性，如汽车车灯、景观照明等，伴随着led的常见应用，对led调光运用的要求也逐步提升。现阶段，led调光技术性具体分成三种：线形变光、可控硅调光、ＰＷＭ变光。线形变光应用分压原理，运用非常简单，可是分压电路会形成太多的发热量，造成 工作效率不高；可控硅调光应用导通角切波基本原理，高效率较高、特性平稳，可是不一样晶闸管保持的电流量不一样，很有可能会导致闪动，不可以立即使用于led，必须改善调节；ＰＷＭ变光根据更改推动电源芯片的pwm占空比完成变光，运用简易、高效率，可是很容易造成人耳能可听到的噪音，是现在被普遍采用的一种方式 。

　　文中明确提出一种新式变光方式———功率因素（PE）变光法。在具体使用的大部分场所中，电源电路并没有不断载满运作，功率因素不可以一直维持在０．９之上，当电源电路由载满向负载、轻载转变 ，或导入工作电压变化时，都是会导致功率因素的降低。实际上，在具体运用中，功率因素的变动范畴非常大。依据国家标准，电源电路的功率因素在0.7-1的范畴内转变 全是符合规定要求的。文中提到的功率因素变光法将电源电路功率因素的变动范畴调节在0.7-1，使led照明电源电路的输入输出电流量造成对应的转变。

　　文章内容第２节讲解了根据SEPIC构造的led照明变光电源电路的基本原理，论述了功率因素对輸出电流量的危害；第三节根据外接可变电阻完成功率因素变光，剖析了可变电阻与输入输出电流量的关联；第4节得出具体认证結果，并完成了剖析；第５节得出结果。

　　2、根据SEPIC构架的可调式光学路

　　Boost构造的功率因素校准电源电路，其輸出交流电压务必高过键入线最高值工作电压（最少４００Ｖ之上），且难以达到I/O的电气隔离；Flyback构造的功率因素校准电源电路，其键入电流量不持续，通常需用大体型的键入过滤器。与Boost，Flyback等典型性构造对比，SEPIC构架在AC_DC降压电路运用中拥有其特有的优点：SEPIC构架键入级类似Boost构架，能够确保键入交流电的持续性，因为键入电流量崎变小，小体型的ＥＭＩ过滤器便可符合要求，既节约总面积又减少了成本费；輸出级类似Flyback构造，便于完成电气隔离，能够在电源开关短路故障时维护负荷。因而，将SEPIC构架运用于AC_DC转换的功率因素校准电源电路是较好的挑选之一。除此之外，SEPIC构架的临界值通断方式具备功率因素高、输出功率开关管零电流量通断、输出功率二极管的消耗小、控制回路简易等优势，已广泛运用于中小型输出功率开关电源电路。充分考虑SEPIC构架在小输出功率AC_DC转换运用

　　中具备完成简易、功率因素高、低成本等优势，及其临界值通断方式在中小型输出功率开关电源电路中的优点，文中电源电路选用SEPIC构架完成，工作中在临界值通断方式。根据控制回路功率因素尺寸，获得随功率因素值变动的输入输出电流量，完成ＬＥＤ的可调式光。

　　用以功率因素校准（PFC）电源电路的传统式SEPIC构架如图所示１所显示

　　电源电路原理为：当电源开关Ｓ通断时，键入开关电源对L1电池充电，L1的电流量线形提升，CS把存储的力量传达给L2，L2的电流量提升，二极管Ｄ截至，COUT为输出负载给予动能；当电源开关Ｓ断掉时，L1对CS电池充电，并为载荷供应动能，二极管Ｄ通断，L2向负荷供应动能，并对COUT电池充电。輸出历经取样电阻器Ｒ１和Ｒ２分压电路后，做为PFC內部误差放大器的方向键入数据信号与内部参考工作电压Ｕｒｅｆ较为后，做为乘法器的键入数据信号之一，而乘法器的另一个键入数据信号是键入电流量取样数据信号，二者一同键入乘法器计算后輸出，再由PFC內部电源电路调节后驱动操纵开关管Ｓ的通断与断掉，完成对电源电路功率因素的校准。

　　针对用电量机器设备，功率因素立即影响到电力的送电品质和电磁能耗损。理论上，功率因素是功率因素Ｐ与有功功率Ｓ的比率，即：

　　从（２）式还可以看得出，功率因素关键由2个要素决策：１）沟通交流键入的基波电流量和基波工作电压的相位角；２）总谐波电流指数ＴＨＤ。ｃｏｓφ低，说明电源电路用以交替变化电磁场变换的无功负荷大，机器设备的使用率低，输电线、变电器绕阻耗损大；ＴＨＤ高，说明键入电流量谐波电流份量大，将导致键入电流量波型崎变，对国家电网导致环境污染，比较严重时将致使机器设备毁坏。

　　依据（２）式，在总谐波电流维持一致的情形下，根据更改基波工作电压和基波电流量的相位角φ，就可以更改功率因素。因而，在确保不产生大量高次谐波、不更改总谐波电流的条件下，能够根据“影响”PFC集成ic里面的计算結果，完成对电源电路功率因素的更改。

　　充分考虑同相占比运放电路具备高输入电阻、低输出阻抗的优势，在PFC集成ic內部提升一个同相占比计算运算放大器，做为键入到乘法器的第三个自变量，用于更改PFC集成ic的计算結果。除此之外，因为放大仪输出功率太低，响应时间无法跟上，而頻率太高又会为系统软件引进高次谐波份量，故将运放电路的频率范畴设置为５０Ｈｚ。该运放电路能够将导入的转变 体现到輸出中，与此同时，完成了I/O的隔

　　离，在一定水平上减少了引进高次谐波的风险性，即保持总谐波电流不会改变。

　　在传统式SEPIC构架的根基上，明确提出了一种改善的SEPIC计划方案，关键应用于AC_DCSPWM的PFC电源电路。电源电路构造如图所示２所显示，在其中斜线一部分为改善构造。Ｒｓ是可变电阻，为了更好地调节的便捷，将其放置PFC集成ic外界。根据调整Ｒｓ的电阻值，更改乘法器的键入，进而更改PFC的计算結果，获得需要的电源电路功率因素值。

　　设置改善的SEPIC电源电路工作中在临界值通断方式下，L1＝L2，且原始储能技术为０，电感器电流量波型如图所示3所显示。

　　在其中，UI为沟通交流键入有功功率，PF为线路的功率因素，DT为一周期时间内开关管的通断時间。当PFC调整控制模块使功率因素PE值从０．７到１转变 时（国家标准规定PE值不可小于０．７，故文中选中这一变动范畴），pwm占空比Ｄ从0.1到0.9转变 ，輸出电流量Iout随PE的变动状况如图所示４所显示。横坐标轴相匹配功率因素PE，纵轴相匹配輸出电流量Iout，从下向上先后为pwm占空比Ｄ从0.1到0.9慢慢增长所相对应的输入输出电流量随PE的转变。从图４能够看得出，当PE从０．７扩大到１时，电源电路的输入输出电流量Iout呈线形增长的趋势，且pwm占空比越大，輸出电流量Iout越大，电流量转变 范畴也越宽。从而看得出，能够根据更改功率因素PE来完成对輸出电流量Iout的操纵。

　　3、外接可变电阻完成功率因素变光

　　误差放大器的輸出UEO和运放电路的輸出URO历经加法器计算后，做为乘法器的一个键入端ＵＭ２，即：

　　在其中，ａ，ｂ，ｋ全是参量。

　　图５所显示为运放电路中可变电阻Ｒｓ与功率因素PE的关联，横坐标轴相匹配外接可变电阻Ｒｓ，纵轴相匹配功率因素PE。可变电阻Ｒｓ的变动范畴为１５４Ω～１４4.5ｋΩ。从图５能够看得出，伴随着可变电阻Ｒｓ的更改，PE转变 呈线形增长的趋势。

　　图６所显示为輸出电流量Iout随PE和Ｒｓ的变动状况。横坐标轴相匹配輸出电流量Iout，纵轴各自相匹配功率因素PE和外置可变电阻Ｒｓ。根据调整功率因素，能够更改輸出电流量。而调整外接可变电阻Ｒｓ的值，就可以获取不一样的输入输出电流量Iout。由图６能够看得出，伴随着輸出电流量Iout的扩大，电源电路功率因素PE和可变电阻Ｒｓ也随着扩大，且基本上趋向线形。

　　4、电源电路认证与剖析

　　依据文中设计方案电源电路，制作并制做PCB认证板开展试验检测。根据调整外接可变电阻Ｒｓ来控制控制电路的功率因素，观查輸出电流量的转变，并与实测值开展比照。选择PFC变压电感器为15ｍＨ，电容器CS为１μＨ，LED灯串（１Ｗ／颗）做为电源电路负荷，键入电流为220Ｖ，键入电流量为０．０２９００Ａ，输出功率为６．４3０Ｗ，仪器设备扫描仪区域为3８０．０～８００．０ｎｍ，扫描仪间距为５．０ｎｍ，参照安全通道为ＲＥＦ＝９０９５（Ｒ＝3），较大起伏为－０．４７８％。测得流明值为４１２．４3ｌｍ，辐射源扩散系数为1.2487，特效为64.14ｍ／Ｗ。

　　图７所显示为线路板平均误差与标准偏差的比照，在其中虚线为标准偏差数据信息，斜线为具体检测結果。

　　从图７能够看得出，以评测数据信息点为根据线性拟合的线条与基础理论计算的线形发展趋势基本上符合。当pwm占空比慢慢扩大时，获得的评测手机充电线更贴近基础理论手机充电线；当pwm占空比很钟头，受内寄生电感器、电容器和一些内寄生效用等要素的危害，电源电路很有可能会越来越稍微比较敏感，数据测试线与基础理论手机充电线有一定的误差，但還是在预计范畴内，且转变 的主要发展趋势是合乎基础理论计算的。

　　选用CSCO.5μｍ40VBCD工艺技术推动集成ic，根据PCB板认证了功率因素变光法的可行性分析。对线路板的变换高效率开展检测，結果如图所示8所显示。能够看得出，伴随着輸出电流量的扩大，电源电路的变换高效率呈下降趋势，换句话说，提升电源电路功率因素是以放弃电源电路变换高效率为成本的，但电源电路的总体变换高效率保持在92.7之上，最大可做到９４％之上，合乎预期目标。

　　推动电源芯片的板图如图所示9所显示。在布置时，应留意差分信号对的十字轴对称标准，以提升其配对性，减少因为加工工艺缘故而导致的失配偏差。除此之外，电阻器、电容器等配对难题也不可忽视。

　　5、结果

　　文中指出了一种根据CSCO.5μｍ40VBCD加工工艺的新式变光计划方案，融合SEPIC构架构建外围电路，可同时根据调整外界可变电阻来转变线路的功率因素，得到不一样的輸出工作电压，进而完成LED照明灯的变光。该构造便于完成、可预测性高，根据挑选可变电阻电阻值，可得到很大的变光范畴，且费用便宜，具备很高的实际意义。

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