本發(fā)明屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域中的開(kāi)關(guān)電源技術(shù)。涉及一種無(wú)電解電容的LED驅(qū)動(dòng)電路及其高功率因數(shù)校正裝置。

背景技術(shù)：
目前，發(fā)光二極管(LightEmittingDiode，以下簡(jiǎn)稱LED)以其高亮度、長(zhǎng)壽命、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢(shì)被視為新型綠色環(huán)保光源，正被逐步推廣應(yīng)用于我們的日常生產(chǎn)和生活之中。但是，LED作為照明設(shè)備區(qū)別于傳統(tǒng)的白熾燈等交流電源直接供電的照明設(shè)備，其工作條件必須采用直流電源供電。由于日常生活中可直接獲取的電能一般為交流電，因而通常需采用專用的LED驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)交直流轉(zhuǎn)換(AC-DC)，為L(zhǎng)ED負(fù)載提供穩(wěn)定可靠的直流供電。同時(shí)，為了減少諧波干擾對(duì)周?chē)渌秒娫O(shè)備的正常工作，用電設(shè)備一般須遵循相關(guān)諧波電流的限制標(biāo)準(zhǔn)。因而，LED驅(qū)動(dòng)電路通常都具有功率因數(shù)校正(PowerFactorCorrection，簡(jiǎn)稱PFC)的功能，使用電設(shè)備的輸入電流波形應(yīng)盡可能與輸入電網(wǎng)電壓同步，呈正弦變化。此時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入功率pin(ωt)隨時(shí)間呈現(xiàn)周期性的變化，曲線如附圖1實(shí)線所示。而LED驅(qū)動(dòng)電路的輸出端為L(zhǎng)ED負(fù)載提供的則是穩(wěn)定的直流電能，故而輸出功率Po隨時(shí)間保持恒定，曲線如附圖1虛線所示。由圖可見(jiàn)，在某一瞬時(shí)時(shí)刻，輸入和輸出功率存在差異，即輸入功率和輸出功率存在不平衡的現(xiàn)象。為了克服上述問(wèn)題，常見(jiàn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有兩種：兩級(jí)式和單級(jí)式(見(jiàn)附圖2和附圖3)。兩級(jí)式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)前級(jí)電路實(shí)現(xiàn)AC-DC變換和功率因數(shù)校正，輸出側(cè)并聯(lián)一個(gè)電解電容Cbulk平衡前后級(jí)功率變化，后級(jí)串聯(lián)DC-DC變換器為L(zhǎng)ED負(fù)載提供電能。而單級(jí)式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，直接將交流電能輸出至直流側(cè)為L(zhǎng)ED負(fù)載提供電能。單級(jí)式拓?fù)湎噍^于兩級(jí)式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高等優(yōu)勢(shì)，但由于無(wú)DC-DC變換器調(diào)節(jié)輸出，因而輸出端通常需并聯(lián)大容量的電解電容。根據(jù)電解電容的特點(diǎn)，通常電解電容的工作壽命遠(yuǎn)小于長(zhǎng)壽命的LED負(fù)載，從而導(dǎo)致LED照明設(shè)備過(guò)早出現(xiàn)故障，無(wú)法體現(xiàn)出LED負(fù)載長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)。同時(shí)，當(dāng)LED驅(qū)動(dòng)電路受工作環(huán)境和器件損耗導(dǎo)致溫升嚴(yán)重時(shí)，則對(duì)電解電容的工作壽命影響更大。換言之，LED驅(qū)動(dòng)電路上電解電容的工作壽命直接限制了LED照明設(shè)備整體的長(zhǎng)壽命和高可靠性。因此，為了克服傳統(tǒng)LED驅(qū)動(dòng)電路中使用大容量電解電容對(duì)LED照明設(shè)備整體工作壽命造成限制的問(wèn)題，并且保證輸入電流的正弦化，是一項(xiàng)具有現(xiàn)實(shí)意義和挑戰(zhàn)性的工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的第一個(gè)目的是設(shè)計(jì)一種無(wú)電解電容的LED驅(qū)動(dòng)電路，實(shí)現(xiàn)輸入功率和輸出功率的功率解耦，從而避免了對(duì)大容量電解電容的依賴，有效延長(zhǎng)LED照明設(shè)備的整體工作壽命。本發(fā)明的另一個(gè)目的是采用高功率因數(shù)校正裝置實(shí)現(xiàn)輸入電流的正弦化。從而提高LED驅(qū)動(dòng)電路的功率因數(shù)，減少輸入電流諧波。本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)第一個(gè)目的所采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明提供了一種無(wú)電解電容的LED驅(qū)動(dòng)電路，整流橋B，輸入電容Cin，正反激變壓器T，原邊主功率開(kāi)關(guān)管Q1，反激輸出二極管D1，正激輸出二極管D2，正激續(xù)流二極管D3，正激輸出電感L1，功率解耦電容Cb，功率開(kāi)關(guān)管Q2，輸出電感L2，續(xù)流二極管D4，以及輸出電容Co；所述整流橋B的輸入端接電網(wǎng)電壓的輸出端，所述整流橋B的輸出端并聯(lián)輸入電容Cin，輸入電容Cin的一端接正反激變壓器T原邊繞組的一端，另一端同時(shí)接原邊主功率開(kāi)關(guān)管Q1的源極和輸入側(cè)的功率地；正反激變壓器T原邊繞組的另一端接原邊主功率開(kāi)關(guān)管Q1的漏極；正反激變壓器T的過(guò)零檢測(cè)繞組的一端輸出過(guò)零檢測(cè)信號(hào)，另一端接輸入側(cè)的功率地；正反激變壓器T的反激繞組的一端接反激輸出二極管D1的陽(yáng)極，另一端接輸出側(cè)的功率地；反激輸出二極管D1的陰極接輸出電容Co的一端；正反激變壓器T的正激繞組的一端接正激輸出二極管D2的陽(yáng)極，另一端接輸出側(cè)的功率地；正激輸出二極管D2的陰極同時(shí)接正激續(xù)流二極管D3的陰極和正激輸出電感L1的一端；正激續(xù)流二極管D3的陽(yáng)極接輸出側(cè)的功率地；正激輸出電感L1的另一端同時(shí)接功率解耦電容Cb的一端和功率開(kāi)關(guān)管Q2的漏極；功率解耦電容Cb的另一端接輸出側(cè)的功率地；功率開(kāi)關(guān)管Q2的源極同時(shí)接輸出電感L2和續(xù)流二極管D4的陰極；續(xù)流二極管D4的陽(yáng)極接輸出側(cè)的功率地；輸出電感L2的另一端接輸出電容Co的一端；輸出電容Co的另一端接輸出側(cè)的功率地；所述原邊主功率開(kāi)關(guān)管Q1和所述功率開(kāi)關(guān)管Q2的柵極接功率因數(shù)校正裝置；正反激變壓器T的過(guò)零檢測(cè)繞組輸出的過(guò)零檢測(cè)信號(hào)輸入功率因數(shù)校正裝置；所述輸入電容Cin、功率解耦電容Cb以及輸出電容Co為非電解電容。而為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的另一個(gè)目的，所采用的技術(shù)方案是提供一種高功率因數(shù)校正裝置，從而實(shí)現(xiàn)上述LED驅(qū)動(dòng)電路輸入電流的正弦化，進(jìn)而提高LED驅(qū)動(dòng)電路的功率因數(shù)，減少輸入電流諧波。本發(fā)明提供的高功率因數(shù)校正裝置包括過(guò)零檢測(cè)模塊，第一鋸齒波發(fā)生模塊，第一比較器，第一驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊，第一驅(qū)動(dòng)模塊，電流環(huán)模塊，直流偏置去除模塊，減法器，第一紋波調(diào)理模塊，第二紋波調(diào)理模塊，第二鋸齒波發(fā)生模塊，第二比較器，定時(shí)器模塊，第二驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊和第二驅(qū)動(dòng)模塊。過(guò)零檢測(cè)模塊的輸入端接正反激變壓器的過(guò)零檢測(cè)繞組的輸出端，過(guò)零檢測(cè)模塊的輸出端接第一驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的一個(gè)輸入端；電流環(huán)模塊的輸入端接輸出電流反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出端，和直流偏置去除模塊的輸入端，電流環(huán)模塊的輸出端接減法器的一個(gè)輸入端；直流偏置去除模塊的輸出端分別接第一紋波調(diào)理模塊和第二紋波調(diào)理模塊；第一紋波調(diào)理模塊的輸出端接減法器的另一個(gè)輸入端；減法器的輸出端接第一比較器的一個(gè)輸入端；第一鋸齒波發(fā)生器的輸入端接第一驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的一個(gè)輸出端，第一鋸齒波發(fā)生器的輸出端接第一比較器的另一個(gè)輸入端；第一比較器的輸出端接第一驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的另一個(gè)輸入端；第一驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的另一個(gè)輸出端接第一驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端；第一驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端接原邊主功率開(kāi)關(guān)管的柵極；第二紋波調(diào)理模塊的輸出端接第二比較器的一個(gè)輸入端；第二鋸齒波發(fā)生模塊的輸入端接第二驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的一個(gè)輸出端，第二鋸齒波發(fā)生模塊的輸出端接第二比較器的另一個(gè)輸入端；第二比較器的輸出端接第二驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的一個(gè)輸入端；定時(shí)器模塊的輸出端接第二驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的另一個(gè)輸入端；第二驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的另一個(gè)輸出端接第二驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端；第二驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端接功率開(kāi)關(guān)管的柵極。本發(fā)明所提供的LED驅(qū)動(dòng)電路與本發(fā)明提供的高功率因數(shù)校正裝置配合使用，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)電解電容LED驅(qū)動(dòng)電路的完整設(shè)計(jì)。同時(shí)，使得LED驅(qū)動(dòng)電路具有較高的功率因數(shù)和較低的諧波含量。本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提出的無(wú)電解電容的LED驅(qū)動(dòng)電路及其功率因數(shù)校正裝置，采用反激繞組直接將交流側(cè)的能量輸出至變換器輸出側(cè)為L(zhǎng)ED負(fù)載提供能量；而正激繞組輸出先將能量存儲(chǔ)在解耦電容中，當(dāng)反激繞組不足以提供輸出所需的能量時(shí)，Buck調(diào)理電路將存儲(chǔ)在解耦電容中的能量輸出至變換器輸出側(cè)為L(zhǎng)ED負(fù)載提供能量。由此可見(jiàn)，相較于兩級(jí)式的LED驅(qū)動(dòng)電路具有更高的工作效率和更低的設(shè)計(jì)成本。同時(shí)，通過(guò)提高解耦電容上的工作電壓和允許的紋波電壓，從而避免了對(duì)大容量電解電容的使用，采用非電解電容提高LED驅(qū)動(dòng)電路的工作壽命。同時(shí)，采用本發(fā)明提出的功率因數(shù)校正裝置，使得LED驅(qū)動(dòng)電路在輸入電壓90Vac～265Vac全范圍的變化中都具有較高的功率因數(shù)和較低的諧波含量。此外，高功率因數(shù)校正裝置可以集成為單芯片。附圖說(shuō)明圖1為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)電路的輸入功率和輸出功率隨時(shí)間周期性變化的關(guān)系曲線；圖2為兩級(jí)式LED驅(qū)動(dòng)電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；圖3為單級(jí)式LED驅(qū)動(dòng)電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明無(wú)電解電容的LED驅(qū)動(dòng)電路電路圖；圖5為本發(fā)明功率因數(shù)校正裝置的原理框圖；圖6為本發(fā)明功率因數(shù)校正裝置的具體實(shí)施例的電路原理圖；圖7為本發(fā)明無(wú)電解電容的LED驅(qū)動(dòng)電路及其功率因數(shù)校正裝置的具體實(shí)施例的主要波形圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合本發(fā)明電路原理框圖以及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明無(wú)電解電容的LED驅(qū)動(dòng)電路及其高功率因數(shù)校正裝置的基本原理做詳細(xì)說(shuō)明。參照附圖4，無(wú)電解電容的LED驅(qū)動(dòng)電路及其高功率因數(shù)校正裝置主要包括功率電路和控制電路兩部分。其中，無(wú)電解電容的LED驅(qū)動(dòng)電路包括：整流橋B，輸入電容Cin，正反激變壓器T，原邊主功率開(kāi)關(guān)管Q1，反激輸出二極管D1，正激輸出二極管D2，正激續(xù)流二極管D3，正激輸出電感L1，功率解耦電容Cb，功率開(kāi)關(guān)管Q2，輸出電感L2，續(xù)流二極管D4，以及輸出電容Co；所述整流橋B的輸入端接電網(wǎng)電壓的輸出端，所述整流橋B的輸出端并聯(lián)輸入電容Cin，輸入電容Cin的一端接正反激變壓器T原邊繞組的一端，另一端同時(shí)接原邊主功率開(kāi)關(guān)管Q1的源極和輸入側(cè)的功率地；正反激變壓器T原邊繞組的另一端接原邊主功率開(kāi)關(guān)管Q1的漏極；正反激變壓器T的過(guò)零檢測(cè)繞組的一端輸出過(guò)零檢測(cè)信號(hào)，另一端接輸入側(cè)的功率地；正反激變壓器T的反激繞組的一端接反激輸出二極管D1的陽(yáng)極，另一端接輸出側(cè)的功率地；反激輸出二極管D1的陰極接輸出電容Co的一端；正反激變壓器T的正激繞組的一端接正激輸出二極管D2的陽(yáng)極，另一端接輸出側(cè)的功率地；正激輸出二極管D2的陰極同時(shí)接正激續(xù)流二極管D3的陰極和正激輸出電感L1的一端；正激續(xù)流二極管D3的陽(yáng)極接輸出側(cè)的功率地；正激輸出電感L1的另一端同時(shí)接功率解耦電容Cb的一端和功率開(kāi)關(guān)管Q2的漏極；功率解耦電容Cb的另一端接輸出側(cè)的功率地；功率開(kāi)關(guān)管Q2的源極同時(shí)接輸出電感L2和續(xù)流二極管D4的陰極；續(xù)流二極管D4的陽(yáng)極接輸出側(cè)的功率地；輸出電感L2的另一端接輸出電容Co的一端；輸出電容Co的另一端接輸出側(cè)的功率地，輸出電容Co的兩端并聯(lián)LED負(fù)載；所述原邊主功率開(kāi)關(guān)管Q1和所述功率開(kāi)關(guān)管Q2的柵極接功率因數(shù)校正裝置；正反激變壓器T的過(guò)零檢測(cè)繞組輸出的過(guò)零檢測(cè)信號(hào)輸入功率因數(shù)校正裝置；所述輸入電容Cin、功率解耦電容Cb以及輸出電容Co為非電解電容。此外，本發(fā)明所作的進(jìn)一步的改進(jìn)是：在無(wú)電解電容的LED驅(qū)動(dòng)電路中增設(shè)一電流反饋網(wǎng)絡(luò)，該電流反饋網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)在輸出電容Co輸出端與LED負(fù)載之間，用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電路輸出端的電流Io，并將檢測(cè)到的電流輸出至功率因數(shù)校正裝置，功率因素校正裝置根據(jù)電流Io的紋波變化，進(jìn)而控制原邊主功率開(kāi)關(guān)管Q1和功率開(kāi)關(guān)管Q2的導(dǎo)通時(shí)間。在此，參照附圖5和附圖6，本發(fā)明還提供了一款既適用于本發(fā)明所記載的LED驅(qū)動(dòng)電路的功率因數(shù)校正裝置，其包括過(guò)零檢測(cè)模塊，第一鋸齒波發(fā)生模塊，第一比較器，第一驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊，第一驅(qū)動(dòng)模塊，電流環(huán)模塊，直流偏置去除模塊，減法器，第一紋波調(diào)理模塊，第二紋波調(diào)理模塊，第二鋸齒波發(fā)生模塊，第二比較器，定時(shí)器模塊，第二驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊和第二驅(qū)動(dòng)模塊。過(guò)零檢測(cè)模塊的輸入端接正反激變壓器的過(guò)零檢測(cè)繞組的輸出端(ZCD)，過(guò)零檢測(cè)模塊的輸出端接第一驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的一個(gè)輸入端；電流環(huán)模塊的輸入端接輸出電流反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出端，和直流偏置去除模塊的輸入端，電流環(huán)模塊的輸出端接減法器的一個(gè)輸入端；直流偏置去除模塊的輸出端分別接第一紋波調(diào)理模塊和第二紋波調(diào)理模塊；第一紋波調(diào)理模塊的輸出端接減法器的另一個(gè)輸入端；減法器的輸出端接第一比較器的一個(gè)輸入端；第一鋸齒波發(fā)生器的輸入端接第一驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的一個(gè)輸出端，第一鋸齒波發(fā)生器的輸出端接第一比較器的另一個(gè)輸入端；第一比較器的輸出端接第一驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的另一個(gè)輸入端；第一驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的另一個(gè)輸出端接第一驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端；第一驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端接原邊主功率開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)端Vg1(柵極)；第二紋波調(diào)理模塊的輸出端接第二比較器的一個(gè)輸入端；第二鋸齒波發(fā)生模塊的輸入端接第二驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的一個(gè)輸出端，第二鋸齒波發(fā)生模塊的輸出端接第二比較器的另一個(gè)輸入端；第二比較器的輸出端接第二驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的一個(gè)輸入端；定時(shí)器模塊的輸出端接第二驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的另一個(gè)輸入端；第二驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的另一個(gè)輸出端接第二驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端；第二驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端接功率開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)端Vg2(柵極)；過(guò)零檢測(cè)模塊201一般由比較器UC3構(gòu)成，其中比較器UC3的反相輸入端接功率電路正反激變壓器中過(guò)零檢測(cè)繞組的輸出端(ZCD)，比較器UC3的正相輸入端接地，比較器UC3的輸出端接第一驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊204的置位輸入端。當(dāng)比較器UC3反相輸入端的電壓信號(hào)由高電壓下降到零電壓以下時(shí)，比較器UC3的輸出端產(chǎn)生高電平，輸出置位信號(hào)。第一鋸齒波發(fā)生器202由正電源VDD，恒流源Idc1，電容C1和開(kāi)關(guān)管S1組成。恒流源Idc1的一端接正電源VDD，恒流源Idc1的另一端接電容C1和開(kāi)關(guān)管S1的一端，并將輸出的鋸齒波信號(hào)Vsaw1輸出至第一比較器203的正相輸入端，電容C1和開(kāi)關(guān)管S1的另一端接地；開(kāi)關(guān)管S1的控制端接第一驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊204的反相輸出端，控制開(kāi)關(guān)管S1的通斷。第一比較器203包括比較器UC1，第一比較器UC1的正相輸入端接第一鋸齒波發(fā)生器202輸出端輸出的鋸齒波信號(hào)Vsaw1；第一比較器UC1的反相輸入端接減法器208輸出端輸出的信號(hào)Vcomp2。第一比較器UC1的輸出端接第一脈沖驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生模塊204的復(fù)位信號(hào)輸入端。結(jié)合附圖7中鋸齒波信號(hào)Vsaw1和補(bǔ)償信號(hào)Vcomp2的波形可知，通過(guò)比較上述兩者波形，第一比較器UC1輸出原邊主功率開(kāi)關(guān)管Q1的復(fù)位信號(hào)。第一驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊204一般由RS觸發(fā)器構(gòu)成，RS觸發(fā)器的置位輸入端接過(guò)零檢測(cè)模塊201的輸出端，復(fù)位輸入端接第一比較器203的輸出端。RS觸發(fā)器的同相輸出端輸出原邊主功率開(kāi)關(guān)管Q1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并輸入第二驅(qū)動(dòng)模塊205的輸入端。而RS觸發(fā)器的反相輸出端接第一鋸齒波發(fā)生器202開(kāi)關(guān)管S1的控制端。第一驅(qū)動(dòng)模塊205的輸入端接第一驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊204的同相輸出端，第一驅(qū)動(dòng)模塊205的輸出端(Vg1)接原邊主功率開(kāi)關(guān)管Q1的柵極，產(chǎn)生的脈沖信號(hào)Vg1見(jiàn)附圖7。電流環(huán)模塊206由輸入電阻RFB、電流基準(zhǔn)Iref、補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)和誤差放大器Uf組成；其中，輸入電阻RFB的一端接輸出電流反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出端(Io)，輸入電阻RFB的另一端接誤差放大器Uf的反相輸入端，誤差放大器Uf的正相輸入端接電流基準(zhǔn)Iref。對(duì)于電壓型的誤差放大器，補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)跨接在誤差放大器Uf的反相輸入端和輸出端之間。誤差放大器Uf的輸出端接減法器208的正輸入端。輸出電路反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出電流Io與電流基準(zhǔn)Iref進(jìn)行比較，誤差放大器Uf經(jīng)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)輸出補(bǔ)償電壓Vcomp1。直流偏置去除模塊207，一般可由隔直電容Cf和電阻Rf組成。隔直電容Cf的一端接輸出電流反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出端(Io)；隔直電容Cf的另一端接電阻Rf的一端，同時(shí)輸出端接第一紋波調(diào)理模塊209的輸入端和第二紋波調(diào)理模塊210的輸入端；電阻Rf的另一端接地。輸出負(fù)載電流反饋信號(hào)(Io)經(jīng)隔直電容Cf后，濾除了直流分量，輸出電流的紋波信號(hào)(Io_ripple)，電流紋波波形見(jiàn)附圖7中的Io_ripple。減法器208的正端接誤差放大器的輸出端Uf，負(fù)端接第一紋波調(diào)理模塊209的輸出端。正端接補(bǔ)償電壓Vcomp1，負(fù)端接第一紋波信號(hào)Io_ripple1第一紋波調(diào)理模塊209，可由同相放大器K1和二極管Db1組成。同相放大器K1的輸入端接直流偏置去除模塊207的輸出端，輸出端接二極管Db1的陰極和減法器208的負(fù)端；二極管Db1的陽(yáng)極接地。輸出電流的紋波信號(hào)(Io_ripple)經(jīng)同相放大器K1將紋波信號(hào)放大K1倍，并去除負(fù)向信號(hào)只輸出正向信號(hào)，輸出波形見(jiàn)附圖7中的Io_ripple1。第二紋波調(diào)理模塊210，可由反相放大器K2和二極管Db2組成。反相放大器K2的輸入端接直流偏置去除模塊207的輸出端，輸出端接二極管Db2的陰極和第二比較器212的反向輸入端；二極管Db2的陽(yáng)極接地。輸出電流的紋波信號(hào)(Io_ripple)經(jīng)反相放大器K2將紋波信號(hào)放大-K2倍，并去除負(fù)向信號(hào)只輸出正向信號(hào)，輸出波形見(jiàn)附圖7中的Io_ripple2第二鋸齒波發(fā)生器211由正電源VDD，恒流源Idc2，電容C2和開(kāi)關(guān)管S2組成。恒流源Idc2的一端接正電源VDD，恒流源Idc2的另一端接電容C2和開(kāi)關(guān)管S2的一端，并將輸出的鋸齒波信號(hào)Vsaw2輸出至第二比較器212的正相輸入端，電容C2和開(kāi)關(guān)管S2的另一端接地；開(kāi)關(guān)管S2的控制端接第二驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊214的反相輸出端，控制開(kāi)關(guān)管S2的通斷。第二比較器212包括比較器UC2，第二比較器UC2的正相輸入端接第二鋸齒波發(fā)生器211輸出端輸出的鋸齒波信號(hào)Vsaw2；第二比較器UC2的反相輸入端接第二紋波調(diào)理模塊210輸出端輸出的信號(hào)Io_ripple2。第二比較器UC2的輸出端接第二脈沖驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生模塊214的復(fù)位信號(hào)輸入端。結(jié)合附圖7中鋸齒波信號(hào)Vsaw2和補(bǔ)償信號(hào)Io_ripple2的波形可知，通過(guò)比較上述兩者變化的波形，第二比較器UC2輸出Buck功率開(kāi)關(guān)管Q2的復(fù)位信號(hào)。定時(shí)器模塊213主要為定時(shí)器發(fā)生電路CLK，定時(shí)器發(fā)生電路CLK的一端接第二脈沖驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生模塊214的復(fù)位信號(hào)輸入端，另一端接地端。定時(shí)器發(fā)生電路CLK輸產(chǎn)生周期性恒定的脈沖輸出Buck功率開(kāi)關(guān)管Q2的置位信號(hào)。第二驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊214一般由RS觸發(fā)器構(gòu)成，RS觸發(fā)器的置位輸入端接定時(shí)器模塊213的輸出端，復(fù)位輸入端接第二比較器212的輸出端。RS觸發(fā)器的同相輸出端輸出Buck功率開(kāi)關(guān)管Q2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并輸入第二驅(qū)動(dòng)模塊215的輸入端。而RS觸發(fā)器的反相輸出端接第二鋸齒波發(fā)生器211開(kāi)關(guān)管S2的控制端。第二驅(qū)動(dòng)模塊215的輸入端接第二驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊214的同相輸出端，第二驅(qū)動(dòng)模塊215的輸出端(Vg2)接Buck功率開(kāi)關(guān)管Q2的柵極，產(chǎn)生的脈沖信號(hào)Vg2見(jiàn)附圖7。根據(jù)上述具體實(shí)施例，本發(fā)明LED驅(qū)動(dòng)電路的工作原理如下：本發(fā)明采用正反激變換器，同時(shí)在正激繞組輸出端串聯(lián)一個(gè)Buck調(diào)理電路，采用上述結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)LED驅(qū)動(dòng)電路的無(wú)電解電容設(shè)計(jì)，同時(shí)通過(guò)合理控制可以使得變換器具有較高的功率因數(shù)和較低的諧波含量。根據(jù)正反激變換器的基本工作原理可知，當(dāng)正激繞組二次側(cè)工作時(shí)，需通過(guò)反激繞組實(shí)現(xiàn)對(duì)正反激變壓器的磁復(fù)位。因而，在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)，正激繞組和反激繞組的輸出側(cè)能同時(shí)對(duì)負(fù)載側(cè)提供能量?；谏鲜鐾?fù)涔ぷ魈攸c(diǎn)，本發(fā)明所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，使得反激繞組提供的能量直接輸出至負(fù)載側(cè)，負(fù)責(zé)變換器的主要能量輸出。正激繞組輸出的能量則被先存儲(chǔ)在解耦電容Cb中，當(dāng)反激變換器輸出能量不足以提供負(fù)載側(cè)所需能量時(shí)，Buck調(diào)理電路開(kāi)始工作釋放解耦電容Cb上的能量輸出至負(fù)載側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)輸入和輸出側(cè)的功率解耦。同時(shí)，根據(jù)正激變換器的工作特點(diǎn)，當(dāng)正激繞組輸出側(cè)的解耦電容Cb電壓升高時(shí)，在下一個(gè)工作周期內(nèi)解耦電容Cb存儲(chǔ)的能量會(huì)隨之減??；當(dāng)解耦電容Cb電壓下降時(shí)，在下一個(gè)工作周期內(nèi)則解耦電容上存儲(chǔ)的能量會(huì)隨之增大。因而，解耦電容Cb上的電壓具有自動(dòng)調(diào)節(jié)的能力，不需要采用復(fù)雜的控制策略維持解耦電容上電壓的穩(wěn)定。根據(jù)輸出側(cè)所需補(bǔ)償能量的不同，解耦電容上的電壓Cb最終會(huì)穩(wěn)定在一定的電壓范圍內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)輸入輸出側(cè)能量平衡，解耦電容上電壓Vbulk的變化曲線見(jiàn)附圖7。但是，由于正激繞組工作區(qū)域會(huì)隨著解耦電容Cb上電壓Vbulk的升高而減小。因而，輸入電流波形iin在正激繞組工作兩端存在一定的電流死區(qū)，其具體波形變化見(jiàn)附圖7中的電流iin。通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)電路和功率因數(shù)校正裝置相關(guān)參數(shù)的合理設(shè)計(jì)，輸入電流iin具有較高的功率因數(shù)和較低的諧波含量。同時(shí)，為了滿足LED驅(qū)動(dòng)電路高功率因數(shù)的設(shè)計(jì)要求，通過(guò)優(yōu)化參數(shù)設(shè)計(jì)，功率因數(shù)校正裝置將使得反激繞組工作在電流臨界導(dǎo)通模式(BoundaryConductionMode，以下簡(jiǎn)稱BCM)條件下，正激繞組工作在電流斷續(xù)模式(DiscontinuousConductionMode，以下簡(jiǎn)稱DCM)條件下，以及Buck調(diào)理電路工作在DCM模式條件下。由于，所述的LED驅(qū)動(dòng)電路主要由反激繞組提供輸出負(fù)載所需的能量，因而，采用BCM模式具有較高的工作效率和功率密度。通過(guò)合理設(shè)計(jì)正反激變壓的匝比關(guān)系，和正激輸出電感的電感量，可以實(shí)現(xiàn)激繞組工作在DCM模式下。Buck調(diào)理電路工作在DCM模式下，具有控制方法簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。附圖7描述了主要電流波形的變化情況，包括正反激變壓器的原邊電流波形ipri_pk，反激繞組輸出電流波形is1_pk和正激繞組輸出電流波形is2_pk，以及正激輸出電感L1上的電流波形iL1_pk。結(jié)合附圖4和附圖5，本發(fā)明高功率因數(shù)校正裝置的工作原理如下：主電路輸出電流Io經(jīng)過(guò)電流環(huán)模塊206輸出補(bǔ)償電壓Vcomp1。同時(shí)，輸出電流Io經(jīng)過(guò)直流偏置去除模塊207，去除直流偏置輸出電流紋波Io_ripple。輸出的紋波電流Io_ripple一端接第一紋波調(diào)理模塊209，取紋波的正向波形并放大K1倍數(shù)，輸出調(diào)理信號(hào)Io_ripple1，波形見(jiàn)附圖7。補(bǔ)償電壓Vcomp1和輸出調(diào)理信號(hào)Io_ripple1分別接減法器208的正輸入端和負(fù)輸入端，輸出新的補(bǔ)償信號(hào)Vcomp2，即Vcomp2＝Vcomp1-Io_ripple1，Vcomp2的波形見(jiàn)附圖7。補(bǔ)償信號(hào)Vcomp2接第一比較器203的負(fù)輸入端，第一鋸齒波發(fā)生模塊202輸出鋸齒波接第一比較器203的同相輸入端，第一比較器輸出端203輸出主功率開(kāi)關(guān)管Q1的復(fù)位信號(hào)。正反激變壓器103過(guò)零檢測(cè)繞組輸出的過(guò)零檢測(cè)信號(hào)(ZCD)接過(guò)零檢測(cè)模塊201，輸出主功率開(kāi)關(guān)管Q1的置位信號(hào)。第一驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊204的輸入端接過(guò)零檢測(cè)模塊201的輸出端和第一比較器203的輸出端，通過(guò)控制置位和復(fù)位信號(hào)端產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖，并接第一驅(qū)動(dòng)模塊205，輸出信號(hào)接主功率開(kāi)關(guān)管Q1的驅(qū)動(dòng)端(Vg1)。輸出的紋波電流Io_ripple的另一端接第二紋波調(diào)理模塊210，取紋波的負(fù)向波形并反相放大K2倍，輸出紋波調(diào)理信號(hào)Io_ripple2，波形見(jiàn)附圖7。輸出紋波調(diào)理信號(hào)Io_ripple2接第二比較器212的反相輸入端，第二鋸齒波發(fā)生模塊211輸出鋸齒波接第二比較器212的同相輸入端，第二比較器212輸出端輸出Buck功率開(kāi)關(guān)管Q2的復(fù)位信號(hào)。第二驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊214的一端接定時(shí)器模塊213輸出端并輸出置位信號(hào)，另一端接第二比較器212輸出端并輸出復(fù)位信號(hào)。通過(guò)控制置位和復(fù)位信號(hào)端，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖接第二驅(qū)動(dòng)模塊215，輸出信號(hào)Buck功率開(kāi)關(guān)管Q2的驅(qū)動(dòng)端(Vg2)。附圖7描述了主功率開(kāi)關(guān)管Q1的驅(qū)動(dòng)端(Vg1)和Buck功率開(kāi)關(guān)管Q2的驅(qū)動(dòng)端(Vg2)的驅(qū)動(dòng)脈沖。所述實(shí)施例中的電流環(huán)模塊實(shí)現(xiàn)主電路的恒流輸出，也可以采用電壓環(huán)模塊實(shí)現(xiàn)主電路的恒壓輸出。所述實(shí)施例中的電流環(huán)模塊中的誤差放大器采用電壓型誤差放大器，也可以采用電流型誤差放大器，對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)一端接誤差放大器的輸出，另一端接地。所述實(shí)施例中的開(kāi)關(guān)周期檢測(cè)模塊中的鋸齒波發(fā)生電路屬于公知技術(shù)，恒流源的輸出電流可以設(shè)為固定值，也可以通過(guò)外接參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。所述實(shí)施例中的驅(qū)動(dòng)模塊用來(lái)增強(qiáng)所述驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生模塊的驅(qū)動(dòng)能力，其實(shí)現(xiàn)方式可以是兩個(gè)雙極晶體管或金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的推挽結(jié)構(gòu)，屬于公知技術(shù)。本發(fā)明的主電路反激繞組工作在電流臨界連續(xù)模式(BCM)，正激繞組工作在電流斷續(xù)模式(DCM)。因此，主電路參數(shù)設(shè)計(jì)要以反激繞組工作在電流臨界連續(xù)模式(BCM)，同時(shí)正激繞組工作在電流斷續(xù)模式(DCM)工作條件為前提。本發(fā)明包括的具體模塊本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背其精神的前提下可以有多種實(shí)施方式，或通過(guò)各種不同的組合方式形成不同的具體實(shí)施例，這里不再詳細(xì)描述。無(wú)論上文說(shuō)明如何詳細(xì)，還有可以有許多方式實(shí)施本發(fā)明，說(shuō)明書(shū)中所述的只是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例子。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明實(shí)施例的上述詳細(xì)說(shuō)明并不在窮舉的或者用于將本發(fā)明限制在上述明確的形式上。在上述以示意性目的說(shuō)明本發(fā)明的特定實(shí)施例和實(shí)施例的同時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行各種等同修改。在上述說(shuō)明描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例并且描述了預(yù)期最佳模式的同時(shí)，無(wú)論在上文中出現(xiàn)了如何詳細(xì)的說(shuō)明，也可以許多方式實(shí)施本發(fā)明。上述電路結(jié)構(gòu)及其控制方式的細(xì)節(jié)在其實(shí)行細(xì)節(jié)中可以進(jìn)行相當(dāng)多的變化，然而其仍然包含在這里所公開(kāi)的本發(fā)明中。如上述一樣應(yīng)當(dāng)注意，在說(shuō)明本發(fā)明的某些特征或者方案時(shí)所使用的特殊術(shù)語(yǔ)不應(yīng)當(dāng)用于表示在這里重新定義該術(shù)語(yǔ)以限制與該術(shù)語(yǔ)相關(guān)的本發(fā)明的某些特定特點(diǎn)、特征或者方案?？傊粦?yīng)當(dāng)將在隨附的權(quán)利要求書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)解釋為將本發(fā)明限定在說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的特定實(shí)施例，除非上述詳細(xì)說(shuō)明部分明確地限定了這些術(shù)語(yǔ)。因此，本發(fā)明的實(shí)際范圍不僅包括所公開(kāi)的實(shí)施例，還包括在權(quán)利要求書(shū)之下實(shí)施或者執(zhí)行本發(fā)明的所有等效方案。