传统照明一般采用白炽灯、荧光灯等照明器材，但是白炽灯效率低且能耗高，荧光灯寿命短且存在环境污染等问题。近年来，LED照明技术得到了迅速发展，在使用寿命、节能环保和应用条件等方面均大大优于传统照明器材。

相对于两级式LED驱动电路而言，单级LED驱动电路由于其结构简单、效率高和成本低等优点更适合作为LED照明应用。传统Buck-Boost反激式PFC变换器[1，4]的PFC级和DC/DC级同时在DCM模式下工作时，其电路具有本质的PFC特性，功率因数高，并且中间级储能电容只与输入电压、输入电感和变压器原边的电感相关，与开关频率、占空比、负载无关。加入漏感回馈回路可以将漏感能量回馈到输入端，提高了变换器的工作效率。其去除电解电容的设计理论基础为

（2）定期开展安全培训和安全教育。特别针对管理人员以及重点的操作工作人员进行全面的安全教育和专业技能培训，全面提高自身综合水平和安全意识。对于安全培训与教育制度对工作人员的具体内容、培训时间以及方法和形式、要达到的效果要进行明确进行的要求并进行严格考察。

式中：P0为变换器的输出功率；Cdc为变换器的中间级电容；Vdc_max、Vdc_min分别为中间级电容电压的峰值和谷值；ω为电网角频率。

变换器的输出电压电流纹波依赖于中间级电容输入纹波Vdc的大小，即Vdc_max-Vdc_min不能过大。可以看出在限制了中间级电容的情况下，输出电压电流纹波只依赖于输出电容进行滤波，导致其输出功率不能太大。因此此电路拓扑只适用于很小功率的场合。在文献[4]中，实验样机只做到了5 W，输出纹波率已经有20%。所以传统单极Buck-Boost反激变换器只能用于小功率场合，不适合应用于对输出电压的质量要求较高的场合。

本文中研究的一种将正反激电路[3]应用于传统单级Buck-Boost反激变换器，提出了一种单级无电解电容Buck-Boost正反激PFC变换器。它继承了传统电路中漏感回馈电路的优点，并且PFC级和DC/DC级均存在中间级电容进行能量的传递，变压器工作在正反激的模态，其磁芯利用率较高[6-7]，此电路拓扑实现无电解电容的原理和传统拓扑一致，由于DC/DC级存在续流电感和滤波电容共同进行滤波，通过增大中间级电压纹波，增大了输出功率，其输出电压的纹波率较小。

1 工作原理

局限于中间级电容大小的影响，传统无电解电容Buck-Boost反激PFC变换器只能应用于功率很小的场合，本文中改变了变压器反激式拓扑结构，将正反激电路应用于这种PFC变换器拓扑中，提出了如图1所示的单级无电解电容Buck-Boost正反激式PFC变换器。为了简化理论分析，对电路拓扑提出以下假设：

图1 单级无电解电容Buck-Boost正反激变换器 Fig.1 Single-stage electrolytic-capacitor-free Buck-Boost forward-flyback converter

（1）除了变压器存在漏感以外的其他元件均是理想的，不存在寄生参数，因此可以理解其不存在损耗，效率为100%。

（2）Vrec表示经过整流桥整流过后的电压，其表达式 Vrec=Vm|sin（ωt）|，Vm 是交流输入电压的峰值，ω是电网角频率，ω=2πf。

（3）因为开关频率远大于电网的角频率，故在一个周期内可以视为电网输入电压是恒定值，即输入电容Cin的电压是不变的。

在一个工作周期内，输入功率Pin为

根据设计指标，结合以上的分析，本文设计的满足上述指标的驱动电路参数如下：共模电感10 mH，输入电容 0.1 μF/500 V，输入电感 La=660 μH，前级薄膜电容C1=10 μF，一次侧电感Lb=440 μH，变压器一、二次侧匝比为1，后级薄膜电容C2=10 μF，输出滤波电感L0=1.2 mH，输出滤波电容为薄膜电容 C0=20 μF，二极管均选用 MUR840G，前级开关管为IXFH11N80，后级开关管为IRFP340，控制芯片采用TL494CJ，驱动芯片采用A3120。

如图2所示，变换器在一个开关周期内分为4个工作模态，各个模态的关键波形如图3所示。

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模态 1[t0，t1]：开关管 Q1、Q2 导通，变压器工作在正激方式下，等效工作模式如图1（a）所示，此种模态下有3种回路：①电感La充电回路，该回路由Cin、VD0、La、Q1 组成，在 Vrec的作用下，电感电流 iLa线性增长；②励磁电感Lb充电回路，该回路由电容C1、开关管Q1、变压器原边电感组成，中间级电容C1为原边电感充电，励磁电感Lb上的电流线性增长；③副边正激模态电路，副边二极管VD2关断，副边感应电压和电容C2的电压进行叠加共同为负载进行供电，iL0线性增长。模态对应于图3（a）所示为D1Ts阶段，D1为开关的占空比，Ts为开关周期。

模态 2[t1，t2]：开关管 Q1、Q2 同时关断，该阶段下有4条回路：①电感La放电回路，该回路由La、C1、VD0、VD1组成，电感 La通过 VD0和 VD1向 C1进行充电iLa线性下降；②漏磁电感Lbk放电回路，该回路由变压器原边电感、Cin组成，漏磁能量通过二极管VD3反馈到输出端，漏电感与输入电容Cin发生谐振，iLbk呈非线性减少，在t2时刻，漏感能量放电完毕；③副边电感反激回路，该回路由副边电感、VD2、Q3、C2组成，变压器中的反激能量为 C2进行充电，反激电流iLbs下降；④续流电感L0续流回路，续流电感L0对负载进行续流，iL0线性减少。由于副边也存在漏感，漏感与C2和副边开关Q2寄生电容发生谐振作用，在关断的瞬间Q2两端出现尖端电压。

模态 3[t2，t3]：开关管 Q1、Q2 继续关断，漏电感已经放电完毕，同模态2工作模式相似，电流iLa与iLbs继续下降，无论哪种先行减少到0，因为不影响整体电路的工作模态，故t3即指代两种电流最后下降到0的时刻。

模态 4[t3，t4]：开关管 Q1、Q2 继续关断，并且 iLa与iLbs均已经放电结束，由于励磁电感电流逐渐降为0，在这一时期副边等效励磁电感Lbs、C2和Q2寄生发生谐振，开关管Q2上的电压将发生振荡电压，最终Q2两端的电压与Vc2大小相等。电感L0继续为负载进行续流，续流电感L0工作在CCM模态。t4时刻整个开关周期结束。

图2 各阶段等效拓扑 Fig.2 Equivalent topological of stages

图3 工作模态及关键波形 Fig.3 Operating modal and key waveforms

2 变换器特性分析

2.1 功率因数及占空比D1的计算

交流端输入电压设为 Vin=Vmsin（ωt）；Vm为输入电压的峰值。经过整流桥后输入电压Vrec=Vm|sin（ωt）|。电路工作在DCM状态，电感La的峰值电流iLa_p为

由电路的工作模态可知，输入电流的平均值为

可知，在DCM工作模态下，输入电流与电压呈完全的正弦函数关系。

（4）假设中间级电容C1、C2和滤波电容C0足够大，即在中间级电容和滤波电容两端电压均为恒定值。

稳定期精神分裂症患者的心理弹性水平偏低，其心理弹性受家庭人均月收入、症状严重程度、一般自我效能感、支持利用度的影响。鉴于心理弹性可通过干预进行提高，临床精神科工作者应重视评估精神分裂症患者的心理弹性，给予针对性干预，提升精神分裂症患者自我效能感，鼓励患者积极寻求社会支持，提升支持利用度，进而提升其心理弹性水平，促进其精神康复。

式中，fs为开关频率。

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控制电路进行快速的电压调节，占空比可以近似为

2.2 中间级电容电压Vc1、Vc2的计算

对出现问题的双方进行协调，减少双方出现的矛盾，使两者达成共识，是监理工程师重要的职责。在召开会议的时候，监理工程师要协调建设单位与承包单位的相关负责人，从而减少无端的争议，使会议的质量得到提高。在必要的时候还应该邀请政府质量管理的有关部门、设计勘察部门参加会议，从而使会议决策的内容切实可行。

式中，D2为变压器副边反激电流下降到0时对应的占空比。则有

由式（9）可知：①中间级电容C1与C2上的电压之和与负载没有关系，一旦确定了输出电压V0和输入电压峰值Vm，Vc1+Vc2只和L0和La存在关系；②如果L0和La的比值确定，Vc1+Vc2是Vm的非线性函数关系。

基于输入输出的功率平衡，即P0=Pin，得到

在一个工作周期Ts内变压器与中间级电容C2为负载提供的能量为

中国在一般服务支持方面主要集中于农业基础设施与农产品储备建设上，在服务结构上存在着明显不足。而从中国农业发展的现状来看，劳动力老龄化、生产方式滞后等问题十分明显，因此在一般服务结构上应当适当做出调整，增大在新技术培训、技术推广等方面的工作，从而有效提升现阶段中国农业生产力，让农业生产者具备更为先进的生产技术。

变压器工作在励磁电流断续模态，副边的中间级电容C2与反激式变换器工作在励磁电流断续模态相同，其电压Vc2与Vc1满足的关系式为

从多学科远程会诊、溶栓取栓、评估随访，到监护教育、大数据科研，将智慧医疗融入脑卒中救治。他们组织全市体系，力求脑卒中救治同质化、标准化。

式中，k为变压器工作在断续模式下的不连续度，取值范围为0＜k≤1，k=1时，代表工作在励磁电流连续模式，k的表达式为

“还行。就是有点——”哥们儿朝洛蒙想说就是卧室缺只窗子，有点暗。但话还没有说完，烧烤店老板就把话抢过去。“就是有点贵！其实那房子根本不值那么多票子。这里没法跟城里比。郊区偏远，房子又破又烂，冬天也没能供暖。”他俯下身，压低声音说，“在你来之前，有很多人都看了那房子，但不知是哪个原因，都没有租成。快签合同了，后来都反悔了喽……”

由式（9）和式（12）可得

根据方程式（13），电感 La=660 μH、L0/La=1.8、输入电压为220 V、输出电压为50 V时，Vc1在不同k值下与占空比D1的关系曲线如图4所示。从中可知在同一占空比下，不连续度k越小，中间级电容Vc1越小。

图4 在不同k下Vc1与D1的关系曲线 Fig.4 Curves of Vc1vs D1with different values of k

输出侧等效电路如图5所示。从等效电路可知，输出侧是一个受控Buck电路，则输出电压V0的表达式为

关于K值的解释：K值的选取和前级的电感La以及变压器的励磁电感的选取以及工作模态等等都有直接的联系，这里面K值的使用旨在于理解中间级电容上的电压大小，更好的理解输出电压和中间级电容上电压之间的联系。

变换器工作在正激模态时，变压器与中间级电容电压C2叠加共同为后级进行能量传递。续流电感L0上在[0，D1Ts]输入电流的平均值为

图5 输出侧等效电路 Fig.5 Equivalent circuit of output side

由式（14）可知，输出电压V0与前级中间级电容电压Vc1成的关系，因为具有很好的宽范围输入特性，这样可以通过增大中间级电容C1的纹波来提高变换器的输出功率，并且由于副边通过续流电感和滤波电容共同进行滤波，这样可以在增加功率的条件下并不需要很大的滤波电容，续流电感的存在也使得输出的高频纹波变得很小。

3 实验结果

为了验证所提出电路的正确性，制作完成了一台30 W原理样机，如图6，该样机设计指标为：输入线电压 Vac：130~260 V，60 kHz，输出 50 V/625 mA，效率为85%，无电解电容。

图6 主电路实验样机 Fig.6 Experimental prototype of main circuit

第一道习题，意在提前干预连减简便计算与加减混合运算的混淆；第二道习题，意在提前干预乘法分配律受加减混合运算的混淆；第三道习题，意在提前干预乘法分配律与结合律的混淆。通过对典型错题的议错、辨错活动，使学生有序重建正确的知识结构，摆脱负迁移的不良影响。

图7为输入220 V时输入电压电流波形，可以发现在额定功率下，输入电流iin很好地跟随了输入电压的波形，实现了功率因数校正。

图8为220 V额定功率下中间级电容C1、C2的波形，中间级电容Vc1峰值为200 V，纹波大约为80 V，Vc2峰值为150 V左右，其纹波大约为25 V。两者同相位。

图9为220 V额定功率下开关管两端电压波形，VQ1不存在由于变压器漏感而产生的峰值电压，说明漏感回馈电路很好地吸收了漏感电流。

图7 输入端电压、电流波形 Fig.7 Waveforms of input voltage and input current

图8 中间级电容电压波形 Fig.8 Voltage waveforms of center capacitances

图9 开关管Q1、Q2两端电压波形 Fig.9 Voltage waveforms at two terminals of switch tubes Q1and Q2

在开关管Q2关断的瞬间，由于副边漏电感的作用，瞬间Q2两端的电压上升到300 V，随后在副边反激电流的作用下很快下降至0。副边反激电流下降到0后，副边励磁电感、副边电容C2与开关管Q2发生谐振，开关管两端的电压发生振荡，由于在实际参数选择中，实验中的振荡时间过长，Q2两端的电压没有稳定至VC2之前，下个开关周期已经来到，出现如图9所示的电压波形。

图10为输出电压波形，输出电压稳定在50 V，输出电流平均值在700 mA左右，达到了预期设定值。由于存在续流电感和滤波电容的作用，其高频纹波很小，2倍频纹波峰峰值在2 V，纹波率4%，说明其控制性能良好。

图10 输出电压和输出电流波形 Fig.10 Waveforms of output voltage and output current

图11给出了在额定功率下该PFC变换器输入电压、功率因数随输入电压的变化曲线。在图中可以看出，随着输入电压的增大，功率因数在逐渐的减小，效率在逐步的增大，相对于传统Buck-Boost反激试变换器，因元件数目应用的增多，并且工作功率的增大，对其效率有一定的影响，但是最低都能保证有82%的效率，且在最大输入电压下效率接近90%；PF值都能在0.95以上。

图11 效率、功率因数和输入电压的关系曲线 Fig.11 Relationship curves of input voltage vs efficiency and power factor

4 结语

目前，大容量电解电容的应用已经大大影响了LED驱动照明驱动的使用寿命，成为其应用推广的阻碍。本文提出了一种无电解电容的LED驱动电路，在继承了传统驱动电路漏感能量反馈至输入端的优点，将正反激电路成功应用于DC/DC级，通过两级中间级电容与续流电感的使用，在提高输出功率的同时，输出纹波率大幅下降，磁芯利用率得到提高。

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[3]何林,曾怡达,朱仁伟,等.一种新型正-反激变换器的研究[J].电源学报,2015,13（1）:87-93.He Lin,Zeng Yida,Zhu Renwei,et al.Study on a novel forward-flyback converter[J].Journal of Power Supply,2015,13（1）:87-93（in Chinese）.

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[4]曾怡达,何林,杨岳毅,等.一种单级无电解电容LED驱动电路[J].电源学报,2014,12（3）:47-51.Zeng Yida,He Lin,Yang Yueyi,et al.Study of a singlestage electrolytic-capacitor-free LED driving circuit[J].Journal of Power Supply,2014,12（3）:47-51（in Chinese）.

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[6]Billings K,Morey T.开关电源手册[M].3版.张占松等,译.北京:人民邮电出版社,2012.

[7]Sanjaya.精通开关电源设计[M].王志强等,译.北京:人民邮电出版社,2008.

学生的整本书阅读状况堪忧，在高考指挥棒的影响下，学生学业忙碌，竞争激烈，除了正常的课时安排外，业余时间所剩无几，大多学生很难坚持阅读，读书既没有计划也没有时间。高中阶段的学生正处在一个身心快速发展的阶段，自我约束与自我管理的能力不是很强，积极主动地进行自我学习的时候较少，在所剩无几的课余时间内容，花费在阅读上的时间更少。