大功率智能LED电源设计

发布时间：2017-10-27 17:19

  本文关键词：大功率智能LED电源设计

  更多相关文章： LED恒流驱动电源 电流可调 数字控制 Saber仿真 电路设计

【摘要】：进入21世纪以来,LED照明得到快速发展。要使LED灯具稳定发光,其电源系统必须能够提供恒定的直流电流。目前,LED恒流驱动电源大多采用模拟芯片的控制方式,其电路结构复杂,在使用时容易受到电磁干扰,具有可靠性不高,输出电流不可调节等缺点。本文以TMS320F28335数字控制芯片为核心,设计了一款输出电流可控的LED恒流驱动电源。该电源与传统的LED恒流驱动电源相比,具有电源电路简单、可靠性高、抗干扰能力强、输出电流大等优点,特别是该电源的输出电流可以调节,能够适应不同的使用场合。论文首先对传统LED驱动电源的拓扑结构进行了对比分析,归纳了这些电源结构的优缺点。根据电源设计要求,使用Saber仿真软件对反激式拓扑结构进行了仿真研究,结果表明:单一的传统拓扑结构无法满足论文设计要求。因此,本文设计了一种反激式变换器和Buck电路相结合的电源拓扑结构,Saber仿真结果表明:该结构的电源在大功率和小功率输出条件下,都能精确控制输出电流。然后,论文分别对该电源的硬件和软件部分进行了设计,其中硬件部分包括:EMI滤波电路、漏极钳位保护电路、高频变压器、IGBT驱动电路、输入整流滤波电路、输出整流滤波电路、电流和电压采样电路、Buck电路工作模式的选择,电源模块;软件部分包括:DSP的ePWM模块和ADC模块配置、电流输出采样点的选择、控制信号的PID算法。最后,论文完成了一台基于反激变换器和Buck电路的LED恒流驱动电源,并对其输出电流、负载调整率、电流上升时间、空载和负载条件下电流纹波和恒压模式分别进行了测试。测试结果表明:该电源恒流输出稳定,基本满足论文的设计要求。
【关键词】：LED恒流驱动电源 电流可调 数字控制 Saber仿真 电路设计
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM46;TM923.34
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-15
• 1.1 选题背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状和发展趋势11-13
• 1.3 论文主要内容和结构安排13-14
• 1.4 本章总结14-15
• 2 LED电源拓扑结构比较与选择15-27
• 2.1 降压变换器15-16
• 2.2 升压变换器16-17
• 2.3 升压/降压变换器17
• 2.4 SEPIC变换器17-18
• 2.5 反激式变换器18-20
• 2.6 主电路拓扑结构选择20-26
• 2.7 本章总结26-27
• 3 LED驱动电源硬件设计27-52
• 3.1 EMI滤波电路27-29
• 3.2 漏极钳位保护电路29-33
• 3.3 高频变压器33-38
• 3.4 IGBT驱动电路38-41
• 3.5 输入整流滤波电路41-43
• 3.6 反激变换器输出整流滤波电路43
• 3.7 Buck电路工作模式选择43-47
• 3.8 电流和电压采样电路47-49
• 3.9 电源模块49-51
• 3.10本章总结51-52
• 4 LED驱动电源软件设计52-60
• 4.1 ePWM模块配置52-55
• 4.2 电流采样点选择55-57
• 4.3 ADC模块配置57-59
• 4.4 本章总结59-60
• 5 测试实验与结果分析60-67
• 5.1 输出电流测试60-61
• 5.2 负载调整率测试61
• 5.3 电流上升时间测量61-64
• 5.4 电流纹波测量64-65
• 5.5 恒压模式测试65-66
• 5.6 本章总结66-67
• 6 总结与展望67-69
• 6.1 全文总结67-68
• 6.2 工作展望68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-73
• 附录 1:硕士期间发表的论文73-74
• 附录 2:LED驱动电源原理图74-75

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本文编号：1104437