[实用新型]基于微分跟踪的BOOST型半导体照明驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于微分跟踪的BOOST型半导体照明驱动电路。

背景技术

随着半导体照明等电力电子设备的广泛应用，电网中电流谐波问题日益严重，谐波污染给电力本身和周围电磁环境带来一系列的危害，高效半导体照明驱动APFC技术又成为电力电子技术一个新的研究点[1-8]。目前常用的APFC技术包括平均电流、电流滞环、电流峰值等控制技术，目前平均电流模式控制（ACMC）法是目前应用比较多的一种控制方法。通过控制电流平均值，达到与输入整流电压同相位来实现功率因数校正，且输出电压稳定，电流环中有较高的增益带宽，跟踪误差产生的畸变很小，易接近于1的功率因数，且对躁声不敏感，稳定性较高，因而得到广泛应用。参见图1，输入电流信号由电感电流信号直接检测再与基准电流信号比较，其高频分量变化由电流误差放大器被平均化处理，放大的电流误差信号与锯齿波信号进行比较后，给主开关信Q提供了脉冲宽度调制(PWM)驱动信号，其信号性能决定了主开关的占空比，使得电感电流接近其平均值。但需要采用电感电流信号检测环及乘法器，控制结构较复杂、电路成本高，且乘法器的非线性失真大大增加了系统电流的谐波含量。

传统的Boost驱动电路具有许多的优点，但在具体应用之中还存在实际问题，如因二极管的反向恢复特性会产生电流冲击和尖刺纹波噪声,二极管由导通到截止有个反向恢复过程，在这期间二极管仍是导通的，假如及时与串联的开关器件开通，易产生很大的冲击电流，直流电源会瞬间短路，开关二极管与开关器件功耗急剧增大，有可能造成器件损坏，如3-1图所示。在主控电路中，当开关管Q导通时，升压电感L充电储能。开关管截止时，升压电感将电能经过二极管给电容C0充电，系统工作在电流连续模式，开关管再次导通时，二极管在反向恢复状态下，此期间输出电容瞬时高电压经过几乎短路的二极管D直接加在开关管两端，开关管受到瞬时峰值电流不良作用，二极管D节温也会升高，其反向恢复时间与开关管峰值电流时间都会增加，周而复始恶性循环，开关管开启电流冲击很大，续流二极管D与开关管Q容易损坏。同时开关管开启时在较大的电流冲击下，会在输入端带来尖刺纹波噪声，产生电磁干扰，严重影响电气设备运行的环境。

发明内容

为了解决目前Boost驱动电路所存在电路寿命短、容易产生电磁干扰、控制结构复杂、电路成本高的技术问题，本实用新型提供一种消除了低频振荡，具有实现简单、抗干扰能力强、响应速度快、适应输入电压和负载变化范围宽的基于微分跟踪的BOOST型半导体照明驱动电路。

为了实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是，一种基于微分跟踪的BOOST型半导体照明驱动电路，包括驱动主电路和电流控制电路，所述的驱动主电路包括电源整流电路、升压电感L、开关管Q、辅助电感L_p、RCD缓冲电路、二极管D、电容C₀、检测电阻R_sen和LED负载，所述的电源整流电路的输出端通过升压电感L后并联开关管Q和辅助电感L_p，辅助电感L_p的另一端并联RCD缓冲电路和二极管D的正极，二极管D的负极串联至电容C₀，开关管Q、RCD缓冲电路和电容C₀的一端并联后再串联检测电阻R_sen后连接至电源整流电路，LED负载并联至电容C₀两端，所述的电流控制电路包括电流调节器、比较器、函数发生器、电压调节器和RS触发器，所述的电流调节器连接比较器的一输入端，所述的电压调节器经函数发生器连接至比较器的另一输入端，比较器的输出端连接至RS触发器的输入R端，电流调节器的输入端连接至驱动主电路的检测电阻R_sen，电压调节器的一输入端连接驱动主电路的LED负载，另一输入端接收外部参考电压V_ref，RS触发器的输入S端接收外部时钟脉冲信号，RS触发器的输出Q端连接至开关管Q，输出端连接函数发生器。

所述的一种基于微分跟踪的BOOST型半导体照明驱动电路，所述的RCD缓冲电路包括缓冲电阻R_P、缓冲二极管D_P和缓冲电容C_P，所述的缓冲电阻R_P和缓冲二极管D_P并联后再串联缓冲电容C_P。