1.2 LCC 參數(shù)的選擇
下面我們分析LCC 參數(shù)的計(jì)算方法,通過(guò)開(kāi)關(guān)管S2和S3互補(bǔ)導(dǎo)通,使得LCC 諧振電路輸入為交流,工作狀態(tài)如圖2 所示。

圖2 LCC等效電路
根據(jù)其工作狀態(tài)可得到LCC 等效電路,其中C=2 C1=2 C2,LED 用其等效模型代替。
Von為串聯(lián)開(kāi)啟電壓23.5V,Re為串聯(lián)等效電阻7Ω。當(dāng)輸出電壓Vo絕對(duì)值小于開(kāi)啟電壓Von時(shí),io=0,相當(dāng)于空載情況,輸入輸出傳遞函數(shù)為:

當(dāng)輸出電壓Vo絕對(duì)值大于開(kāi)啟電壓Von時(shí),負(fù)載等效為Ro,輸入輸出傳遞函數(shù)為:

根據(jù)負(fù)載特性,當(dāng)|Vo| 《Von時(shí),應(yīng)盡快使得|Vo|上升至Von,以使得LED盡快點(diǎn)亮。從而可使得式(12)的諧振頻率等于S2的開(kāi)關(guān)頻率fs=45kHz即:

當(dāng)輸出電壓Vo絕對(duì)值大于開(kāi)啟電壓Von時(shí),同時(shí)希望Vo變化速度變慢使得LED持續(xù)導(dǎo)通,輸入輸出傳遞函數(shù)的增益也有所要求,增益值必須足夠高使得輸出電壓可達(dá)到LED最高承受電壓值。即:

式中:Vomax為輸出電壓的峰值,Vimax為|Vcc/2|的最大值。結(jié)合式(10)~(12)可得在滿足式(13)等式條件下,根據(jù)式S95H的限制條件,可選擇電感L2應(yīng)小于0.45mH.
我們的設(shè)計(jì)目標(biāo)為輸出功率20W,輸出最高峰值電壓不超過(guò)34V.每串LED負(fù)載開(kāi)啟電壓為 23.5V,等效內(nèi)阻為7Ω,流過(guò)最大峰值電流不超過(guò)1.5A.因此,選擇電感r6值分別為50、100、150、200uH得到圖3的仿真波形,根據(jù)增益和諧振頻率限制條件,取L2=100uH,再由式(12)可得C2=133nF.

圖3 帶負(fù)載情況下帶輸入-輸出傳遞函數(shù)Bode圖
通過(guò)以上的理論分析,我們對(duì)圖1中沒(méi)有PFC校正電路和有PFC校正電路進(jìn)行了仿真分析,如圖4和圖5所示。通過(guò)仿真分析可知,圖1的拓?fù)潆娐方Y(jié)構(gòu)和參數(shù)的選擇是可行的。

圖4 無(wú)PFC的輸入交流電壓和交流電流仿真波形

圖5 有PFC的輸入交流電壓和交流電流仿真波形
