LED光源模块PWM驱动及其应用
发布时间：2020-12-28 06:10
随着LED技术的不断发展,LED光源因具有发光效率高、寿命长、节能、环保等优点,逐渐被广泛应用在照明、显示屏、医学治疗等领域。目前,应用LED的驱动方式主要是直流型恒流驱动,即维持通过LED的电流恒定。驱动对LED照明很重要,而控制技术更为重要,调光技术的应用,可使LED灯的使用寿命更加长久,并且可以进一步实现节能。目前,主要调光方式有模拟调光、可控硅调光、PWM调光。本文主要是针对LED光源模块PWM驱动及其应用进行研究。首先,本文以STM32单片机为控制核心,设计一种基于双输入Buck变换器和PWM开关电源原理的太阳能与市电智能互补供电系统,并对其仿真验证,在无需蓄电池等储能设备的情况下保持Vout=V太+V市,避免该供电系统受到天气变化因素制约,同时避免了蓄电池等储能设备因充放电而带来的能源损耗,从而进一步提高能源利用率。其次,由于波长在365nm左右的紫外LED在直流电驱动下,辐射效率高达40%,可以将电能高效转化为紫外光能,利用太阳能与市电智能互补联合供电系统经过RT8480驱动芯片给LED光催化器直接供电,可...
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PWM控制式开关电源的工作原理
图 2.1 双输入 Buck变换器电路拓扑图述分析可知，市电 Vin1、太阳能 Vin2和负载电压 Vo的关系式Vo = in1 Dy1 + Vin2 Dy2 Dy1、Dy2 分别为开关管 Q1、Q2 的占空比，因此可以通过由控制市电 Vin1、太阳能 Vin2两个输入电源的功率分配，达量流动、提高太阳能利用率的目的。电系统方案选择，由于能源紧缺经常造成电力供应不足，所以新能源联合供用成为当下的热点。新能源联合供电系统就是利用风能、地再生能源以及储能设备共同产生电能为负载供电，并且利用理地配置和管理能量[32-35]，如：风光互补户外照明系统、混应用[36]，在带来良好经济效益的同时实现了绿色环保的目的件下，光伏发电受到天气条件变化的影响，会出现输出电压
由市电单独提供负载所需功率。根据上述能量管理控制思路，利用数字电路以及程序实现控制方案，如图2.3 所示，整体系统结构设计主要分为两个部分：主电路和控制电路，其中主电路为：双输入 Buck 变换器电路；控制电路包括：MOS 管驱动电路、采样电路、STM32F103ZET6 单片机、LCD 显示以及程序设计。图 2.3 系统结构设计由图 2.3 可知，本系统设计采样电路分别对输出端、太阳能电池端以及市电端进行电压采样，通过 STM32 进行 ADC 转换，将太阳能电池端与市电端输出电压平均值之和，与输出端平均电压基准值作比较，进而根据误差值输出两路不同占空比的 PWM波形，分别控制市电端 MOS 管 Q1、太阳能电池端 MOS管 Q2，进而控制太阳能电池端与市电端输出功率，达到有效抑制太阳能电池端和市电端的输入扰动目的，使双输入 Buck 变换器的输入电压平均值正好等于
【参考文献】：
期刊论文
[1]太阳能发电系统现状及发展趋势[J]. 王涛. 电子技术与软件工程. 2017(23)
[2]新生儿黄疸治疗仪光源的光生物安全[J]. 张佳宁,郭震宁,林介本,李建鹏,黄婷,黄学铃. 中国光学. 2017(04)
[3]太阳能利用技术发展现状及前景分析[J]. 覃彪,刘杨,马程枫. 化工管理. 2017(08)
[4]光伏市电互补系统建模及其运行特性[J]. 高长伟,刘晓明,陈海,李鸿一. 电工技术学报. 2017(05)
[5]紫外LED光催化降解三甲胺的实验研究[J]. 朱倩文,韩秋漪,侯剑源,张仁熙,张善端. 照明工程学报. 2016(05)
[6]太阳能发电系统中蓄电池充电控制器的设计[J]. 张佳民,翟成强,洪轩,廖盼盼. 电源技术. 2016(08)
[7]新生儿黄疸治疗仪用LED光源的研究[J]. 甘汝婷,郭震宁,林介本,颜稳萍,廖炫,潘诗发,林木川. 光学学报. 2015(04)
[8]新生儿黄疸治疗仪用LED光源光谱功率分布匹配[J]. 甘汝婷,郭震宁. 中国光学. 2014(05)
[9]废旧蓄电池污染现状及防治对策与建议[J]. 陈文坚. 海峡科学. 2014(09)
[10]电流对LED特性参数的影响[J]. 方晶璐,牛萍娟,田会娟. 电工技术学报. 2013(S2)
博士论文
[1]智能功率集成电路中部分模块的研究[D]. 胡浩.电子科技大学 2012
硕士论文
[1]直下式LED灯具的光学设计与研究[D]. 李建鹏.华侨大学 2018
[2]新型高升压LED驱动电路的研究[D]. 唐丽.西南交通大学 2018
[3]横向磁通电机控制器驱动电路设计及逆变器死区补偿[D]. 候书寒.合肥工业大学 2017
[4]太阳能LED路灯智能控制系统设计与研究[D]. 刘奇.合肥工业大学 2017
[5]光伏市电联合供电系统变母线电压效率优化研究[D]. 任亮亮.南京航空航天大学 2016
[6]LED照明调光驱动电源的研究与设计[D]. 赵会平.陕西科技大学 2015
[7]LLC谐振式DC/DC变换器的设计与开发[D]. 史占庆.湖南大学 2014
[8]多路LED调光电路的研究与设计[D]. 文皓.电子科技大学 2012
[9]双输入Buck变换器的单周期控制[D]. 杨东升.南京航空航天大学 2011
[10]造纸污水光催化处理及过程控制系统的研究[D]. 李翠翠.华南理工大学 2010
本文编号：2943262
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PWM控制式开关电源的工作原理
图 2.1 双输入 Buck变换器电路拓扑图述分析可知，市电 Vin1、太阳能 Vin2和负载电压 Vo的关系式Vo = in1 Dy1 + Vin2 Dy2 Dy1、Dy2 分别为开关管 Q1、Q2 的占空比，因此可以通过由控制市电 Vin1、太阳能 Vin2两个输入电源的功率分配，达量流动、提高太阳能利用率的目的。电系统方案选择，由于能源紧缺经常造成电力供应不足，所以新能源联合供用成为当下的热点。新能源联合供电系统就是利用风能、地再生能源以及储能设备共同产生电能为负载供电，并且利用理地配置和管理能量[32-35]，如：风光互补户外照明系统、混应用[36]，在带来良好经济效益的同时实现了绿色环保的目的件下，光伏发电受到天气条件变化的影响，会出现输出电压
由市电单独提供负载所需功率。根据上述能量管理控制思路，利用数字电路以及程序实现控制方案，如图2.3 所示，整体系统结构设计主要分为两个部分：主电路和控制电路，其中主电路为：双输入 Buck 变换器电路；控制电路包括：MOS 管驱动电路、采样电路、STM32F103ZET6 单片机、LCD 显示以及程序设计。图 2.3 系统结构设计由图 2.3 可知，本系统设计采样电路分别对输出端、太阳能电池端以及市电端进行电压采样，通过 STM32 进行 ADC 转换，将太阳能电池端与市电端输出电压平均值之和，与输出端平均电压基准值作比较，进而根据误差值输出两路不同占空比的 PWM波形，分别控制市电端 MOS 管 Q1、太阳能电池端 MOS管 Q2，进而控制太阳能电池端与市电端输出功率，达到有效抑制太阳能电池端和市电端的输入扰动目的，使双输入 Buck 变换器的输入电压平均值正好等于
【参考文献】：
期刊论文
[1]太阳能发电系统现状及发展趋势[J]. 王涛. 电子技术与软件工程. 2017(23)
[2]新生儿黄疸治疗仪光源的光生物安全[J]. 张佳宁,郭震宁,林介本,李建鹏,黄婷,黄学铃. 中国光学. 2017(04)
[3]太阳能利用技术发展现状及前景分析[J]. 覃彪,刘杨,马程枫. 化工管理. 2017(08)
[4]光伏市电互补系统建模及其运行特性[J]. 高长伟,刘晓明,陈海,李鸿一. 电工技术学报. 2017(05)
[5]紫外LED光催化降解三甲胺的实验研究[J]. 朱倩文,韩秋漪,侯剑源,张仁熙,张善端. 照明工程学报. 2016(05)
[6]太阳能发电系统中蓄电池充电控制器的设计[J]. 张佳民,翟成强,洪轩,廖盼盼. 电源技术. 2016(08)
[7]新生儿黄疸治疗仪用LED光源的研究[J]. 甘汝婷,郭震宁,林介本,颜稳萍,廖炫,潘诗发,林木川. 光学学报. 2015(04)
[8]新生儿黄疸治疗仪用LED光源光谱功率分布匹配[J]. 甘汝婷,郭震宁. 中国光学. 2014(05)
[9]废旧蓄电池污染现状及防治对策与建议[J]. 陈文坚. 海峡科学. 2014(09)
[10]电流对LED特性参数的影响[J]. 方晶璐,牛萍娟,田会娟. 电工技术学报. 2013(S2)
博士论文
[1]智能功率集成电路中部分模块的研究[D]. 胡浩.电子科技大学 2012
硕士论文
[1]直下式LED灯具的光学设计与研究[D]. 李建鹏.华侨大学 2018
[2]新型高升压LED驱动电路的研究[D]. 唐丽.西南交通大学 2018
[3]横向磁通电机控制器驱动电路设计及逆变器死区补偿[D]. 候书寒.合肥工业大学 2017
[4]太阳能LED路灯智能控制系统设计与研究[D]. 刘奇.合肥工业大学 2017
[5]光伏市电联合供电系统变母线电压效率优化研究[D]. 任亮亮.南京航空航天大学 2016
[6]LED照明调光驱动电源的研究与设计[D]. 赵会平.陕西科技大学 2015
[7]LLC谐振式DC/DC变换器的设计与开发[D]. 史占庆.湖南大学 2014
[8]多路LED调光电路的研究与设计[D]. 文皓.电子科技大学 2012
[9]双输入Buck变换器的单周期控制[D]. 杨东升.南京航空航天大学 2011
[10]造纸污水光催化处理及过程控制系统的研究[D]. 李翠翠.华南理工大学 2010
本文编号：2943262
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