LED照明驱动电源关键技术的研究

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随着可发光二极管Light Emitting Diode(LED)在上世纪五十年代被人们发现,人们对LED在通用照明领域的应用进行了大量研究。LED的光效(流明/瓦)也在逐年增加,价格则逐年下降,从而使用范围日渐广阔。但是LED需要直流电流源驱动,而我们的电网是交流电压源的,如何将电网电能进行高效率的转换,兼容可控硅调光,成本控制,多路输出恒流特性等问题。这就让LED驱动技术的研究成为近年电力电子的一个热门话题。本文主要有两大研究点,一个重点是小功率LED驱动,应用领域主要为室内的,特别是民用的LED照明领域,研究目的是降低小功率LED驱动的成本,减少元器件数目和电路板体积。并尽可能在原边集成尽可能多的功能,包括恒流,PFC,可控硅调光。本部分首先分析了原边控制的原理和可控硅调光的原理,并制作了两台样机进行比较,一台是BP3309的反激电路,另一个是传统的L6562加TL431的样机,两台样机都是18W,350mA输出,并比较了两台样机的性能参数。为了研究可控硅调光电路,作者还用MPS公司的MP4030芯片制作了一台18W的调光LED驱动,并对其电路参数进行了测量和波形分析。第二个是大功率LED驱动的研究,大功率LED的重点研究课题主要有两点,一是效率,二是多路输出的均流问题,本文针对这两个研究重点,进行了理论分析和实验验证。首先分析了大功率电路中普遍使用的LLC电路的工作原理,每个时间段电路的工作状态,分析了软开关的工作原理和条件。并对LLC中的三个重点参数的分配进行了优化和改进。并进行了实验,实验结果说明确实对电路的效率是有优化的。本文然后分析了LLC多路输出电路的原理和参数设计方法,并用PSIM软件进行了仿真,说明设计方法的可行性。并在最后用L6562和L6599芯片制作了一台180W六路输出的LED驱动电源。将分析推导得出的参数应用在电路中,说明方案设计的正确性和可行性。
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