单级复合开关LED驱动电源拓扑及其控制技术研究

发布时间：2021-06-16 09:46

　　LED具有光效高、寿命长、响应速度快等诸多优点,已经广泛应用于汽车照明、室内照明以及背光照明等领域。LED驱动电源的性能直接决定了LED的照明质量。因此,LED驱动电源应兼具低成本、高可靠性、高效率等优点。为进一步改善LED驱动电源的输入和输出特性,本文主要研究内容如下:首先,本文将功率因数校正单元（Power Factor Correction,PFC）与后级直流变换器单元（Direct Current-Direct Current,DC-DC）的功率开关管复合,构成单级复合结构,改善LED驱动系统的输入特性并降低系统的成本。为此,本文分析了单级复合结构开关器件复合机理,总结提炼了其复合规则。在中小功率LED驱动系统中,Flyback变换器常作为LED驱动电源的主结构,本文基于Flyback变换器,完善了其单级复合结构复合规则,解决了开关器件源极浮地的问题,降低了驱动电路设计难度,为不同LED照明应用方案选择提供理论依据。其次,本文将准谐振和原边控制算法相结合,应用在单级复合LED驱动系统中,进一步提高基于Flyback变换器的单级复合结构的效率及可靠性。为此,本文提出了限定谐振工作... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：134 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 课题的国内外研究现状
        1.2.1 LED驱动电源拓扑结构
        1.2.2 单级复合交直流变换器复合规则
        1.2.3 基于Flyback变换器的LED驱动技术
        1.2.4 基于谐振变换器的LED驱动技术
    1.3 主要研究内容
第2章 单级复合交直流变换器工作机理
    2.1 引言
    2.2 单级复合结构开关器件复合规则
        2.2.1 前级功率因数校正电路比较分析
        2.2.2 基于Flyback变换器拓扑复合机理
    2.3 基于复合规则交直流变换器电路分析
        2.3.1 断续工作模式约束条件
        2.3.2 母线电压应力分析
        2.3.3 小信号建模
    2.4 实验验证
    2.5 本章小结
第3章 基于Flyback单级复合变换器准谐振原边控制技术
    3.1 引言
    3.2 宽工作范围准谐振控制方法
        3.2.1 准谐振工作状态分析
        3.2.2 限定周期的准谐振控制
    3.3 原边控制方法优化改进
    3.4 实验验证
    3.5 本章小结
第4章 零电压开通型单级复合拓扑PWM控制技术
    4.1 引言
    4.2 基于Class E谐振变换器的复合开关结构
        4.2.1 零电流型单级复合开关结构
        4.2.2 零电压型单级复合开关结构
    4.3 调制控制技术对软开关特性的影响
        4.3.1 零电流型PFM方法
        4.3.2 零电压型PWM方法
    4.4 实验验证
    4.5 本章小结
第5章 基于Class E单级复合谐振变换器原边控制技术
    5.1 引言
    5.2 恒流输出原边控制工作机理
    5.3 优化谐振电流的原边控制技术
        5.3.1 卡尔曼滤波原边控制优化
        5.3.2 扩展描述函数小信号建模
    5.4 实验验证
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]一种LED模块的非线性仿真模型研究[J]. 廖志凌,邱殿成,陈兆岭,廖冕.  电力电子技术. 2018(06)
[2]基于Kalman滤波算法的电网故障行波检测方法[J]. 李泽文,赵廷,席燕辉,熊毅,胡开庚.  电力系统及其自动化学报. 2018(06)
[3]一种AC/DC DCM反激变换器输出电容在线监测方法[J]. 程诗恩.  电气技术. 2018(04)
[4]适用于照明和可见光通信的宽输入电压范围的分段式LED驱动电路[J]. 陈怡,张志义,包宇刚.  电工技术学报. 2018(12)
[5]全输入电压范围高功率因数脉冲序列控制DCM Boost PFC变换器[J]. 罗欢,许建平,罗艺文,沙金.  中国电机工程学报. 2019(06)
[6]无桥Boost PFC变换器变占空比控制方法的研究[J]. 刘硕,刘启帆,杨立永.  电力电子技术. 2018(02)
[7]LED球泡灯谐波和功率特性研究[J]. 高敏,黄炜,王语洁,曹义力,朱明星.  照明工程学报. 2018(01)
[8]智能照明控制技术发展现状与未来展望[J]. 张荣明,乔文玮,张娇娇,张俊龙,夏迪星.  智能建筑与智慧城市. 2018(01)
[9]可最高效率工作点定位的能馈式LED阵列驱动接口电路[J]. 陈怡,薛建军,施朝霞.  中国电机工程学报. 2018(03)
[10]浅谈LED照明对电网谐波影响及治理[J]. 徐晓晓.  电气应用. 2017(20)

博士论文
[1]模块化多机并联型低压大电流有源滤波关键技术研究[D]. 曹武.东南大学 2016

硕士论文
[1]无桥PFC变换器研究[D]. 李向恒.北京交通大学 2018
[2]临界导通图腾柱Boost功率因数校正器研究[D]. 赵臣凯.浙江大学 2018
[3]基于Class E的复合型高频数字化LED驱动系统研究[D]. 黄娇平.哈尔滨工业大学 2016
[4]Buck补偿DCM Flyback PFC变换器研究[D]. 陈利.西南交通大学 2015



本文编号：3232845