任加维 卢群利

(咸阳职业技术学院，陕西 咸阳 712000)

无电解电容AC/DC LED驱动电源中减小输出电流脉动的前馈控制措施

任加维 卢群利

(咸阳职业技术学院，陕西 咸阳 712000)

介绍了无电解电容AC/DC LED驱动电源的工作原理，对无电解电容AC/DC LED驱动电源中减小输出电流脉动的前馈控制措施展开了分析，并且对各项工作要求和规范进行了阐述，希望能为今后相关工作的开展提供一些有价值的参考意见。

无电解电容；双向变换器；电流畸变；前馈控制措施

0 引言

本文针对无电解电容AC/DC LED驱动电源，分析其双向变换器输出侧储能电容较小时电容电压的脉动形式，在双向变换器开关管的占空比中引入相应的谐波成分。相对而言，无电解电容AC/DC LED驱动电源比其他电源形式稳定性更高，能满足不同领域的电源需求，从而在很大程度上解决客观存在的种种问题，实现良性循环。下面笔者主要对无电解电容AC/DC LED驱动电源中减小输出电流脉动的前馈控制措施展开分析。

1 无电解电容AC/DC LED驱动电源的工作原理

图1为无电解电容AC/DC LED驱动电源的工作原理。为不失一般性，我们假设输入交流电压为：uin(t)=uinsinωint。其中，uin表示交流输入电压的幅值，ωin=2π/Tline，主要表示交流输入电压的角频率，Tline表示交流输入电压的周期。结合图1及上述公式来分析，无电解电容AC/DC LED驱动电源具有以下优势：首先，此种电源适合在很多电路当中应用，不仅可以取得良好的成效，同时解决了客观冲突，为后续电路工作提供了保障；其次，随着社会的发展和人口的增多，对电力资源的需求会直线上升，通过采用无电解电容AC/DC LED驱动电源，可解决技术上的难题及客观需求的矛盾，减少不必要的问题和麻烦。另一方面，在实际工作中，应用双闭环控制对双向变换器进行了优化，这种措施可使电压调节器输出基本为直流量，在稳定状态下，双向变换器不会消耗能量，电流内环的给定不含有直流分量，也就是说，电压调节器输出直流量为0，节能效果更佳。

图1 无电解电容AC/DC LED驱动电源

2 前馈控制措施

2.1 LED驱动电流畸变的原因

在前馈控制措施方面，要想形成长效机制，就必须对LED驱动电流畸变的原因进行分析，了解问题的根源。随着负载的不断增加，电容的电压纹波会呈现出增大的趋势，所需占空比的2倍输入频率及其倍数次频率的谐波成分也会呈现出增加的状态。综合来说，当电流内环在2倍输入频率及其倍数次频率处的增益无法同时达到无穷大的状态时，导致的结果就是增大的LED驱动电流脉动，由此引发频闪问题。

从以上表述来看，LED驱动电流畸变的原因仍然应在细节方面追究，但由于无电解电容AC/DC LED驱动电源的特殊性，在制定相关措施或者是解决方案时，必须考虑到后续工作，所以不能仅仅采用传统意义上的压制措施，而是要根据“因势利导”的原则，彻底解决固有问题和即将发生的问题。

2.2 基于输入电流基准的前馈控制策略

工作人员认为，可以考虑根据占空比的表达式，将双向变换器输入电流基准作为前馈量，之后要进行详细计算，根据计算方法设计出控制器，最终得到一个合理的占空比。通过这种措施，实现双向变换器正弦电流基准的无差跟踪，经过大量试验和反复研究，发现无差跟踪实现以后，能够有效降低占空比谐波成分对LED驱动电流的影响。本文认为，确定基于输入电流基准的前馈控制策略，应该从以下几个方面出发：首先，对之前的控制措施进行研究。从经验上分析，以往的前馈控制策略技术含量较高，但由于角度不对，没有取得预期效果。虽然现阶段的一些电路原理和电源工作方式发生了变化，但前馈控制策略的核心内容并没有太大改变，结合之前的一些控制措施确定前馈控制策略，能够取得更加理想的成效。其次，前馈控制策略仅仅是无电解电容AC/DC LED驱动电源中减小输出电流脉动的一部分措施，并不能代表全部，今后在开展各项工作时，需从客观角度出发，结合社会上的主观需求来进行，以扩大服务范围，减少不必要的问题。

2.3 控制电路的实现

就无电解电容AC/DC LED驱动电源本身来说，其前馈控制措施的实现并不是很困难，但结合电流脉动的一些基础和技术的改变，前馈控制措施并不能依靠单一措施来实现，必须建立相应的保障措施，解决更多的问题，这样一来，就可以实现一种良性循环。

总体上，电路运行呈现出良性循环的状态，无论是“开始”还是“结束”，都表现出了较为理想的运行状态，不再是过去的“死循环”。另外，由于电路得到了革新，无电解电容AC/DC LED驱动电源也获得了相应的优化。具体实施当中，控制电路能够有效协调问题，告别了以往的强制性压制方案，使得前馈控制措施效果更加显著，不仅可以在现阶段应用，还能为日后的发展提供坚实的基础。

3 对前馈控制措施的分析

无电解电容AC/DC LED驱动电源中减小输出电流脉动的前馈控制措施，基本上按照上述几点来实现，但是随着社会对无电解电容AC/DC LED驱动电源的要求不断上升，今后的工作需要朝着相关领域去拓展。首先，前馈控制措施不应该仅仅集中在专业领域，其他领域也可以涉及，比如脉动领域、单独的LED领域等，按照发散式思维去拓展，以此获得更多的数据和资料，对前馈控制措施进行整理，根据不同地区的差异情况，制定出详细的方案，为解决各种问题服务。其次，要对固有的研究成果进行深化，对于公式和电路图来说，永远都可以向着更加深入的方向推理，有时会发生偏差，但即便是偏差，也代表着将来可能发生的问题，可以将其作为一种预警机制，从而更好地处理突发状况。

4 结语

本文对无电解电容AC/DC LED驱动电源中减小输出电流脉动的前馈控制措施展开了分析，并且对各项工作要求和规范进行了阐述。从主观角度来说，目前的工作已经发生了较大的改变，固有问题得到解决，各种良性循环也开始建立，总体上的进步还是值得肯定的。对于仍旧存在的一些问题，也会在不断的发展之中得到管理和约束。另一方面，日后必须加强细节方面的工作，不仅要强化电路设计等工作，还要进行反复核实与试验，减少不确定因素可能带来的不利影响，创造更多的经济效益和社会效益。

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咸阳职业技术学院基金项目，项目编号2013KYA03

2014-05-29

任加维(1984—)，男，陕西咸阳人，助教，研究方向：电子信息工程。