基于L6562的单级PFC反激LED电源的研究

摘 要： 设计了一种基于L6562的单级PFC反激LED电源，阐述了该电源的工作原理，对相关公式进行了推导，对功率因数校正功能的实现进行了分析，并提出了提升效率的方法。最后制作了原理样机，通过实验验证了该LED驱动电源的高效率、高功率因数的特点。
关键词： L6562；LED驱动；单级PFC；高效率

LED照明是一种新型照明方式，与传统的白炽灯、荧光灯等照明方式相比，LED光源具有发光效率高、耗能少、使用寿命长、安全环保、体积小等优势，成为目前世界上最有可能替代传统光源的新一代光源。LED芯片是一种低压电流型器件，电流是影响其发光性能的主要因素，现有LED光源普遍采用多颗LED，通过串联或并联组成LED模组来进行照明，为了达到最佳的工作性能，必须要设计合适的LED驱动电源，使其在恒定电流的条件下工作。为了保证LED的优势，针对不同的LED照明产品和应用要求，必须选择合适的驱动电路拓扑结构，使LED驱动电源达到高效率、高可靠性、高功率因数、低成本的要求。 对于30 W～75 W的中小功率LED模组照明，通常选用结构简单、成本低、调试简单的反激拓扑结构。为了达到环保节能的要求，LED驱动电源通常要求PF值大于0.9，因此普通反激电源前端通常还要加入功率因数校正环节，不仅增加了成本，而且体积也难以小型化，效率也不高。而单级PFC反激电路，将功率因数校正与反激电路合二为一，不仅可以得到较高的功率因数，同时具有结构简单、效率高等优点，非常适用于中小功率LED模组照明。
1 工作原理分析与设计
1.1 L6562芯片简介
L6562是意法半导体公司（ST）推出的一款功率因数校正（PFC）控制器[1]。它工作于临界模式（即电感电流处于连续或断续的边界上），与传统PWM变换器工作的连续电流模式或不连续电流模式不同的是，临界模式工作在变频模式下，在输入电压和电流变化的情况下通过快速调节工作频率使输出稳定。L6562在其乘法器中嵌入了电流总谐波失真（THD）优化电路，可以有效控制AC输入电流的交越失真和误差放大器的输出纹波失真，从而提高功率因数，降低输入电流总谐波失真。该芯片主要应用于前级PFC校正电路，本文中将其用于单级PFC反激电路。
1.2 基于L6562单级PFC反激电路设计与工作原理分析
L6562单级PFC反激电路结构图如图1所示。交流电压经过前级保护单元和EMI滤波单元后，由整流桥整