基于LCLC谐振变换器的LED路灯驱动电源研究
发布时间：2022-08-11 19:28
照明产业蓬勃发展,其能源消耗所占比例也非常庞大。发光二极管（LED,Light Emitting Diode）凭借其光效高、成本低、节能环保等特点,可极大程度缓解能源问题,将逐步替代传统光源,成为照明产业的核心。LED无法直接用市电进行驱动,需要高效稳定的直流驱动电源来保证其发挥优良性能。LED驱动电源虽种类繁多,各具优势,但同时也都存在不足之处。本文提出了一种基于LCLC谐振变换器的三级大功率LED驱动电源,针对每级电路分别进行了详细分析,并对整体电路的整合优化做了深入研究:研究了大功率LED驱动电源的发展现状,提出使用三级结构完成本驱动电源的设计。为保证比较高的功率因数,选择最为成熟的BOOST功率因数校正电路作为第一级;为提高拓扑效率,选择可以同时实现零电压开通以及零电流关断的半桥LCLC谐振变换器作为中间级谐振变换器部分,分析了该拓扑不同模式下的工作状态,推导出拓扑的增益以及两个MOSFET工作的死区时间,通过理论分析以及实验优化的方式得出了四个谐振元件的参数,进行了仿真分析以及实验验证;为实现各路LED负载工作电流大小相同,提出一种基于电容的混合均流方案,对该均流拓扑进行了理...
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本文研究目的及主要研究内容
1.3.1 研究目的
1.3.2 主要研究内容
2 LCLC谐振变换器特性分析
2.1 LED驱动电源分类
2.2 LCLC谐振变换器概述
2.3 LCLC谐振变换器工作状态分析
2.4 谐振元件参数的选取
2.4.1 LCLC谐振变换器恒流特性分析
2.4.2 谐振元件参数选择及优化
2.5 仿真分析
2.6 本章小结
3 LED负载均流设计及拓扑优化
3.1 基于电容的混合均流方式
3.1.1 混合均流拓扑分析
3.1.2 仿真分析
3.2 PFC与LCLC谐振变换器拓扑的整合
3.2.1 整合过程推演
3.2.2 仿真分析
3.3 三级驱动电源仿真
3.4 本章小结
4 LED驱动电源实验研究
4.1 LED模组制作
4.1.1 基于COMSOL的LED晶元散热分析
4.1.2 LED负载制作
4.2 隔离变压器制作
4.2.1 不同绕制方法对变压器励磁电感及漏电感的影响
4.2.2 利用漏感代替谐振电感的设想及实现
4.2.3 对比分析及最终方案选择
4.3 半桥LCLC谐振变换器部分测试
4.4 均流部分测试
4.5 PFC与LCLC谐振变换器整合前后效率对比
4.6 整机实验
4.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]LED灯综合能效及经济效能的研究及应用[J]. 李炳华,王翔,岳云涛. 建筑电气. 2016(08)
[2]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)
[3]LED路灯光照强度自适应控制方法[J]. 林海军,赖小强,兰浩,汪鲁才. 电子测量与仪器学报. 2016(06)
[4]LED灯具在教室照明中的优势及应用[J]. 俞安琪,许建兴. 光源与照明. 2016(01)
[5]一种基于电容均流的LED驱动电路[J]. 林威伟,林国庆,洪春辉. 电气应用. 2015(18)
[6]发光二极管灯具在教室照明中的应用[J]. 杨卉娟,宋洁琼. 光源与照明. 2014(04)
[7]浅谈LED在园林景观照明中的应用[J]. 李方颖. 智能建筑与城市信息. 2014(11)
[8]一种单级高频AC/AC变换器[J]. 罗全明,马坤,邹灿,谌思,周雒维. 中国电机工程学报. 2014(18)
[9]一种高功率因数无电解电容LED恒流驱动电源[J]. 陈武,王广江. 电工技术学报. 2013(11)
[10]可调光的单级PFC大功率LED驱动电源的设计[J]. 胡力元,刘廷章,黄雪莲,乔波. 电力电子技术. 2013(11)
硕士论文
[1]LED路灯驱动电源研究设计[D]. 万智辉.东华理工大学 2016
[2]LED驱动电源的设计[D]. 姜红超.华南理工大学 2011
本文编号：3675250
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本文研究目的及主要研究内容
1.3.1 研究目的
1.3.2 主要研究内容
2 LCLC谐振变换器特性分析
2.1 LED驱动电源分类
2.2 LCLC谐振变换器概述
2.3 LCLC谐振变换器工作状态分析
2.4 谐振元件参数的选取
2.4.1 LCLC谐振变换器恒流特性分析
2.4.2 谐振元件参数选择及优化
2.5 仿真分析
2.6 本章小结
3 LED负载均流设计及拓扑优化
3.1 基于电容的混合均流方式
3.1.1 混合均流拓扑分析
3.1.2 仿真分析
3.2 PFC与LCLC谐振变换器拓扑的整合
3.2.1 整合过程推演
3.2.2 仿真分析
3.3 三级驱动电源仿真
3.4 本章小结
4 LED驱动电源实验研究
4.1 LED模组制作
4.1.1 基于COMSOL的LED晶元散热分析
4.1.2 LED负载制作
4.2 隔离变压器制作
4.2.1 不同绕制方法对变压器励磁电感及漏电感的影响
4.2.2 利用漏感代替谐振电感的设想及实现
4.2.3 对比分析及最终方案选择
4.3 半桥LCLC谐振变换器部分测试
4.4 均流部分测试
4.5 PFC与LCLC谐振变换器整合前后效率对比
4.6 整机实验
4.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]LED灯综合能效及经济效能的研究及应用[J]. 李炳华,王翔,岳云涛. 建筑电气. 2016(08)
[2]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)
[3]LED路灯光照强度自适应控制方法[J]. 林海军,赖小强,兰浩,汪鲁才. 电子测量与仪器学报. 2016(06)
[4]LED灯具在教室照明中的优势及应用[J]. 俞安琪,许建兴. 光源与照明. 2016(01)
[5]一种基于电容均流的LED驱动电路[J]. 林威伟,林国庆,洪春辉. 电气应用. 2015(18)
[6]发光二极管灯具在教室照明中的应用[J]. 杨卉娟,宋洁琼. 光源与照明. 2014(04)
[7]浅谈LED在园林景观照明中的应用[J]. 李方颖. 智能建筑与城市信息. 2014(11)
[8]一种单级高频AC/AC变换器[J]. 罗全明,马坤,邹灿,谌思,周雒维. 中国电机工程学报. 2014(18)
[9]一种高功率因数无电解电容LED恒流驱动电源[J]. 陈武,王广江. 电工技术学报. 2013(11)
[10]可调光的单级PFC大功率LED驱动电源的设计[J]. 胡力元,刘廷章,黄雪莲,乔波. 电力电子技术. 2013(11)
硕士论文
[1]LED路灯驱动电源研究设计[D]. 万智辉.东华理工大学 2016
[2]LED驱动电源的设计[D]. 姜红超.华南理工大学 2011
本文编号：3675250
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