基于Wi-Fi控制150W RGBW-LED设计

发布时间：2020-04-13 16:58

【摘要】：LED作为新的光源它每瓦的光通量和寿命都比传统荧光灯管和白炽灯都要高,所以LED光源必将取代传统的光源,在LED照明设备中除了有LED光源外还有一个非常重要的组成部分LED驱动器,由于大功率LED驱动在成本和体积较传统光源都没有任何的优势,所以如何解决LED驱动的成本高和体积大的问题是LED驱动研究的重点。随着技术的发展,LED驱动的成本、体积和效率已经得到大幅度的改善,又由于现代生活的智能化的需求,所以将LED的智能化是市场竞争的一大优势。本设计采用Wi-Fi模块和单片机控制RGBW-LED四色光源的智能RGBW-LED系统的设计,可以通过Android Apps与Wi-Fi模块通信来控制RGBW-LED串整体的调光调色。为了满足人们对照明智能化的需求和各种场合对智能化照明的需求,设计出了输出功率为150W的智能RGBW-LED驱动电源,并且具有远程调光的功能。为了提高智能RGBW-LED驱动器的功率因数和效率,采用“PFC+HBR+BUCK”的三级拓补结构,其中“PFC+HBR”的两级拓扑组成一个LED恒压驱动,前级的功率因数校正(PFC)可以提高功率因数和给HBR提供稳定的输出电压,谐振半桥(HBR)可以实现软开关作用,可以非常有效地提高智能RGBW-LED驱动器的效率。最后一级的BUCK变换器不仅能够给LED串提供恒定的输出电流,而且还可以与单片机相结合实现PWM调光。由于谐振半桥可以实现软开关,谐振半桥的频率可以高达300KHz,这样就可以减小变压器的体积。经过对样机进行实际测试,可以得出以下一些的测试结果:负载在20%~100%时的功率因数在0.9以上;输出功率达到最大功率的80%以上时,样机的整体效率可高达达90%以上;样机的调光范围在0%~100%。经过实验室仪器的测试,测试出的参数指标都达到了设计指标的相关要求,并且样机实现了远程智能控制和长期工作的稳定运行。
【图文】：

-LED 驱动按输入电源及内部结构划分，可分为非隔离式和隔离式式：非隔离 LED 驱动可采用 Buck 或 Boost 等 DC/DC 变换器，非简单、效率高等优势，所以在低电压供电的 LED 驱动中，非隔离案[18]。：所谓隔离式 LED 驱动电源，是指输入交流电压与 LED 之间没此它属于 AC/DC 变换器。由于现代照明领域应用最多的还是室内能照明系统，而它们都是采用输入范围的交流电源，因此研究隔非常高的商业价值的，隔离式 LED 驱动电源按输出功率可以划分功率 LED 驱动器、大功率 LED 驱动器[19]。离式小功率 LED 驱动变换器是 10W 以下的隔离式小功率 LED 驱动电源的最佳选择。对的体积和总谐波要求低，所以隔离式小功率 LED 照明设备可以的体积一样大小，通过将 LED 驱动与 LED 灯封装在一个灯具中代白炽灯和节能灯。这种 LED 由于灯价格低、寿命长、功耗低和照明中已经逐步取代了节能灯了。电路方案如图 1.1 所示：

杭州电子科技大学硕士学位论文率因数校正技术[20]。此结构与隔离式小功率 LED 驱动相似，也是采用隔离，不同点在于驱动 MOSFET 的是 PFC 控制器。由于反激式驱动结构简单，、EMI 高、PF 值低和 MOSFET 管的限制等缺点，，无法应用在功率更高的 年来针对反激式功率因数校正的 EMI 高、PF 值低和 MOSFET 管的限制，型的单开关 AC-DC 转换器，作为中功率 LED 驱动应用的功率因数校正（P.2 所示。
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM923.34

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本文编号：2626212