为了进一步验证该方案的正确性和可行性,制作搭建了一台13.5W的原理样机,主电路参数与仿真参数一致,见表9-3。所选用的主要元器件参数型号见表9-4。
表9-4 主要元器件参数型号
图9-34所示分别为110V(有效值)和220V(有效值)情况下交流输入电压uin,输入电流iin,Ca的电压uCa和输出电压Uo的实验波形。从图9-34可以看出输出电压恒定,储能电容电压为脉动电压形式,其平均值为170V、纹波100V、脉动频率100Hz,通过Ca的储存能量和释放能量平衡pin和po之间的脉动功率,实验结果与理论分析一致。
图9-34 不同输入电压uin下iin、uCa和Uo实验波形
a)输入电压uin为110V(有效值) b)输入电压uin为220V(有效值)
图9-35a,b所示分别为110V(有效值)和220V(有效值)情况下的储能电容Ca的电压uCa,开关管Q2驱动波形G2,开关管Q3工频控制信号PWMc和输出电压Uo的实验波形。从图9-35可以看出:当pin>po时,Q3处于恒关断状态,对Ca充电,uCa上升,此时控制Q2为LED提供恒定功率;当pin<po时,Q2处于恒开通状态,Ca释放能量,uCa下降,此时PWMc为高,通过控制Q3为LED提供恒定功率,实验结果与理论分析一致。
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图9-35 不同输入电压uin下uCa、G2、PWMc和Uo实验波形
a)输入电压uin为110V(有效值) b)输入电压uin为220V(有效值)
图9-36所示为pin>po时Q1、Q2的驱动波形G1、G2和二极管VDR1、VDR2的电流波形iDR1、iDR2。从实验波形可看出:当pin>po时,Q1、Q2同时开通,Q1开通反激变压器储存能量,但是由于二次侧二极管和VDR1在Q1导通期间承受反压而不导通,故iDR1为零;当Q1关断时,Q2仍然导通,此时反激变压器的能量通过Q2向负载释放;Q2导通一段时间后关断,反激变压器剩余的能量通过VDR2向Ca充电,反激变压器工作在断续状态,实验结果与理论分析一致。
图9-37所示为pin<po时Q1、Q3的驱动波形G1、G3和开关管Q3、二极管VDR1的电流波形iS3、iDR1。从实验波形可看出:开关管Q3在开关管Q1关断后开通,储能电容Ca释放能量;开关管Q3关断后,储存在反激变压器的能量通过二极管VDR1向后级变换器释放,实验结果与理论分析一致。
图9-36 pin>po时G1、G2、iDR1和iDR2实验波形
图9-37 Pin<Po时Gi、G3、iS3和iDRl实验波形
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