大功率LED驱动电源的研究与实现
发布时间：2021-03-25 15:10
LED（Light Emitting Diode）属于第四代照明光源,其寿命长、光效高,且具备节能、色彩多样、可靠稳定等特点,我们身边的常规照明、路灯照明、景点照明、车载照明甚至军用照明等领域都大量应用大功率LED来实现,其应用和发展成为目前照明领域的发展趋势。本文重点研究了大功率LED驱动电源,前级采用有源功率因数校正电路,保证电源不污染电网。后级使用LLC谐振变换器,提高电路的效率,具体获得以下成果:（1）LED驱动电源涉及功率因数校正技术和LLC谐振变换器技术,针对课题应用需求,本文应用一种基于功率因数校正和DC/DC隔离变换器两级方案的72WLED驱动电源。文中详细分析了LED驱动电源在不同驱动方式下的优缺点。（2）为了实现较宽的输入范围,本设计方案采用了Boost型APFC电路拓扑结构,直流隔离变换器部分采用了以STM32单片机作为控制核心的LLC谐振变换器,功率因数校正电路部分选取芯片UC3854。仿真通过后,设计了样机。（3）搭建了实验平台,通过实验结果验证了设计方案的可行性且样机效率达93.7%。
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究现状
1.3 研究内容
第二章 大功率LED工作原理及驱动方式分析
2.1 大功率LED工作原理
2.2 大功率LED的驱动方式分析
2.3 LED驱动器的拓扑结构
2.4 大功率LED驱动电源设计要求
2.5 大功率LED驱动电源功率等级及设计研究
2.6 本章小结
第三章 PFC电路设计
3.1 功率因数校正的意义及APFC的控制方式
3.2 直接电流控制的APFC工作原理
3.2.1 电流峰值控制的APFC
3.2.2 电流滞环控制的APFC
3.2.3 平均电流控制的APFC
3.3 基于UC3854的APFC电路设计
3.3.1 APFC主电路结构
3.3.2 APFC控制电路结构
3.4 主电路参数的设计
3.4.1 电感的选择
3.4.2 开关管的确定
3.4.3 输出电容Co的确定
3.4.4 确定电流采样电阻Rs
3.4.5 整流桥的选择
3.5 APFC控制电路的设计
3.5.1 补偿网络的设计
3.5.2 电流峰值限制电路的设计
3.5.3 前馈分压电路的设计
3.5.4 乘法电路的设计
t"> 3.5.5 由震荡频率确定Ct
3.6 本章小结
第四章 LLC谐振变换电路设计
4.1 传统的谐振变换器谐振电路工作原理分析
4.1.1 串联谐振变换器
4.1.2 并联谐振变换器
4.1.3 串并联谐振变换器
4.2 LLC谐振变换器及其工作原理
4.2.1 谐振变换器电路结构
4.2.2 LLC谐振变换器的工作原理
4.3 LLC等效电路模型的建立
4.3.1 基于基波分析法的等效电路模型
4.3.2 直流增益分析
4.4 原边开关管实现的条件
4.5 参数设计方法
4.6 移相调频混合控制方式
4.7 本章小结
第五章 大功率LED驱动电路仿真与测试
5.1 有源功率因数校正部分仿真
5.2 LLC谐振变换器部分仿真
5.3 样机设计
5.4 样机测试与结果分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]三相输入大功率LED驱动电源设计[J]. 方晓敏,胡敬慰. 科技创新与应用. 2017(30)
[2]基于CUK电路无电解电容的AC-DC LED驱动电源设计[J]. 戴文桐,牟宪民,范永升. 电子技术应用. 2017(10)
[3]基于Buck-Boost电路的无电解电容LED驱动电源[J]. 黄波,刘永超. 应用技术学报. 2017(03)
[4]一种具有功率耦合电路的无电解电容LED驱动电源[J]. 章勇高,史献冰,高海文. 电力系统保护与控制. 2017(17)
[5]基于SG3525的无电解电容照明LED驱动电源设计[J]. 黄杰,聂蓉,罗伟. 河南科学. 2017(05)
[6]一种双反激集成无电解电容LED驱动电源[J]. 汪飞,李林,钟元旭,吴春华,罗建. 中国电机工程学报. 2017(05)
[7]镇流式LED驱动电源及其控制技术的研究与应用[J]. 李顺华,俞安琪,沈国雄,黄益,黄永涛. 光源与照明. 2016(02)
[8]交流直接驱动的可调光大功率LED照明系统的设计[J]. 潘超,刘廷章,邹雅君,张颖婍,周壮丽. 照明工程学报. 2016(03)
[9]基于单级PFC无频闪无电解电容的LED电源驱动设计[J]. 王克峰,郑杜成,马悦,程红. 电源学报. 2016(03)
[10]有源纹波补偿Cuk型照明LED恒流驱动电源[J]. 唐治德,王蕊,杨熙. 华南理工大学学报(自然科学版). 2016(04)
硕士论文
[1]LLC谐振DC/DC变换器的研究[D]. 冯治富.西南交通大学 2008
[2]多模式准谐振反激式开关电源控制器设计[D]. 夏一正.浙江大学 2007
本文编号：3099885
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究现状
1.3 研究内容
第二章 大功率LED工作原理及驱动方式分析
2.1 大功率LED工作原理
2.2 大功率LED的驱动方式分析
2.3 LED驱动器的拓扑结构
2.4 大功率LED驱动电源设计要求
2.5 大功率LED驱动电源功率等级及设计研究
2.6 本章小结
第三章 PFC电路设计
3.1 功率因数校正的意义及APFC的控制方式
3.2 直接电流控制的APFC工作原理
3.2.1 电流峰值控制的APFC
3.2.2 电流滞环控制的APFC
3.2.3 平均电流控制的APFC
3.3 基于UC3854的APFC电路设计
3.3.1 APFC主电路结构
3.3.2 APFC控制电路结构
3.4 主电路参数的设计
3.4.1 电感的选择
3.4.2 开关管的确定
3.4.3 输出电容Co的确定
3.4.4 确定电流采样电阻Rs
3.4.5 整流桥的选择
3.5 APFC控制电路的设计
3.5.1 补偿网络的设计
3.5.2 电流峰值限制电路的设计
3.5.3 前馈分压电路的设计
3.5.4 乘法电路的设计
t"> 3.5.5 由震荡频率确定Ct
第四章 LLC谐振变换电路设计
4.1 传统的谐振变换器谐振电路工作原理分析
4.1.1 串联谐振变换器
4.1.2 并联谐振变换器
4.1.3 串并联谐振变换器
4.2 LLC谐振变换器及其工作原理
4.2.1 谐振变换器电路结构
4.2.2 LLC谐振变换器的工作原理
4.3 LLC等效电路模型的建立
4.3.1 基于基波分析法的等效电路模型
4.3.2 直流增益分析
4.4 原边开关管实现的条件
4.5 参数设计方法
4.6 移相调频混合控制方式
4.7 本章小结
第五章 大功率LED驱动电路仿真与测试
5.1 有源功率因数校正部分仿真
5.2 LLC谐振变换器部分仿真
5.3 样机设计
5.4 样机测试与结果分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]三相输入大功率LED驱动电源设计[J]. 方晓敏,胡敬慰. 科技创新与应用. 2017(30)
[2]基于CUK电路无电解电容的AC-DC LED驱动电源设计[J]. 戴文桐,牟宪民,范永升. 电子技术应用. 2017(10)
[3]基于Buck-Boost电路的无电解电容LED驱动电源[J]. 黄波,刘永超. 应用技术学报. 2017(03)
[4]一种具有功率耦合电路的无电解电容LED驱动电源[J]. 章勇高,史献冰,高海文. 电力系统保护与控制. 2017(17)
[5]基于SG3525的无电解电容照明LED驱动电源设计[J]. 黄杰,聂蓉,罗伟. 河南科学. 2017(05)
[6]一种双反激集成无电解电容LED驱动电源[J]. 汪飞,李林,钟元旭,吴春华,罗建. 中国电机工程学报. 2017(05)
[7]镇流式LED驱动电源及其控制技术的研究与应用[J]. 李顺华,俞安琪,沈国雄,黄益,黄永涛. 光源与照明. 2016(02)
[8]交流直接驱动的可调光大功率LED照明系统的设计[J]. 潘超,刘廷章,邹雅君,张颖婍,周壮丽. 照明工程学报. 2016(03)
[9]基于单级PFC无频闪无电解电容的LED电源驱动设计[J]. 王克峰,郑杜成,马悦,程红. 电源学报. 2016(03)
[10]有源纹波补偿Cuk型照明LED恒流驱动电源[J]. 唐治德,王蕊,杨熙. 华南理工大学学报(自然科学版). 2016(04)
硕士论文
[1]LLC谐振DC/DC变换器的研究[D]. 冯治富.西南交通大学 2008
[2]多模式准谐振反激式开关电源控制器设计[D]. 夏一正.浙江大学 2007
本文编号：3099885
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3099885.html
