LED吸收电路图

2013-10-26 18:08:00
  •   组合吸收电路接有电阻,能量损耗较大,这种附加的功耗对pwm dc/dc转换器的效率、散热都是很不利的。如果能够将这一部分能量反馈回电源或转送到负载,再有效地利用,就会提高转换器的整体转换效率。为此研究出来无损吸收电路。图(a)所示的lcd吸收电路就是其中的一种。  

组合吸收电路接有电阻,能量损耗较大,这种附加的功耗对pwm dc/dc转换器的效率、散热都是很不利的。如果能够将这一部分能量反馈回电源或转送到负载,再有效地利用,就会提高转换器的整体转换效率。为此研究出来无损吸收电路。图(a)所示的lcd吸收电路就是其中的一种。

lcd吸收电路也叫做能量回馈(energy recovery)电路,它由l、c和d组成,以使电路中的能量回馈到电源或转送到负载,提高效率,也改善了pwm dc/dc转换器的散热条件。

图(a)所示lcd吸收电路的工作原理分析如下,假设c1=c2:

图(b)给出了开关过程中的电压和电流波形。

设t<0时开关管v处于导通状态,而且电容c1、c2上已充电到ui:

uc1(0)=uc2(0)=u1

在开关管关断时,电流iv下降,c1,d1、c2,d2支路(经过电源ui)并接到开关管v上,此时,相当于并联电容c的关断吸收电路(c=c1+c2),电容c1、c2放电,开关管上的电压

uv=ui-uc1

可见,uv从零开始上升。到t=tf时,iv(tf)=0,uv(tf)<ui;然后uc1、uc2逐渐下降到零,同时uv逐渐上升到ui。在这个过程中二极管d3反偏置,电流il=0。

当开关管v再次开通时,其电流iv上升,uv保持为ui,在iv达到io时,开关二极管d反偏置,电压uv在很短的时间内快速下降到零。流过开关管v的电流iv一方面向负载供电;另一方面还要给c2-d3-lv-c1串联支路充电(相当于一个电压值为ui的阶跃电压加在该支路上),二极管d3导通,电路谐振,谐振的角频率,电流iv及il按二阶振荡变化,谐振半个周期后,当il过零变负,二极管d3反偏置时,谐振过程结束。此时,电容ci和c2都充电到电压ui,开关管的电流iv稳定在io,为下一次关断吸收做好准备。

谐振过程可以用下式描述:

式(1)

初始条件为

为了保证在最小导通时间ton min内,电容c1和c2充电到ui,吸收网络必须完成半周期谐振,即

式(2)

开关管v开通时最大附加电流峰值为:

式(3)

式中,lv、c1和c2的值,可以根据式(2)和式(3)选取。

通过分析吸收电路的能量流动过程可见,当开关管v导通时,电源ui通过v供给负载电流,和电容c1、c2的充电电流;当开关管v关断时,负载电流经过二极管d1、d2使c1、c2放电,将电容上的储能转送到负载。

上述这种lcd吸收电路,理论上是没有功耗的,故称为无源无损(passive loss-less)吸收电路,由于有二极管d1、d2、d3等非线性器件,所以这种吸收电路属于非线性吸收电路。

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