高功率因数无频闪长寿命LED驱动电源研究

发布时间：2017-07-29 22:10

  本文关键词：高功率因数无频闪长寿命LED驱动电源研究

  更多相关文章： LED PFC 反激式变换器 电解电容 恒流

【摘要】：高亮发光二极管(High Brightness Light Emitting Diode)因其具有发光效率高,工作寿命长,光学性能好,环境污染少等优势,自其诞生以来得到了极大的发展,成为新一代的“绿色照明光源”。LED照明系统整体性能的好坏很大程度上取决于驱动电源性能的好坏,LED驱动电源成为LED应用的一个关键环节。本文以高功率因数、长工作寿命及无频闪几点为研究基本要求对LED驱动电源进行了研究。为了实现高功率因素,本论文以反激式变换器做驱动电路的PFC级,然而在交流供电场合,驱动电路PFC级的功率输出带有二倍工频分量。LED负载的电压基本恒定,那么流过LED的电流也会包含二倍工频分量,这将造成LED光源频闪。为此需要一些储能装置来平衡输出功率,其中的一种储能方式是采用大容量电解电容来储能,然而电解电容的寿命比较短,这将降低LED驱动电源的寿命。本文以经典的反激式变换器为基础,对电路的拓扑结构进行了修改,提出了新结构的LED驱动电路。新结构的LED驱动电路的高频变压器具有双副边线圈,在输入瞬时功率过大时通过附加的副边线圈将多出的功率存入电容,同时在输入瞬时功率过小时,存储在电容中的电荷可以向副边线圈释放,解决了驱动电路对电解电容的依赖,实现了恒定的LED电流输出。本文详细介绍了新拓扑结构驱动电路的工作原理,对各个器件进行了详细的理论分析计算,提出了相应的控制电路,并对控制电路做了详细的介绍。基于理论分析,在对实际器件选取之后,本论文设计了一台18W的LED驱动电源样机,通过实验对理论进行了验证,证明了高功率因素无频闪长寿命LED驱动电源的可行性。
【关键词】：LED PFC 反激式变换器 电解电容 恒流
【学位授予单位】：闽南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM46;TM923.34
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-23
• 1.1 电光源的发展9-10
• 1.2 国内外LED应用现状10-12
• 1.3 LED发光原理及特性12-17
• 1.3.1 LED发光原理12-13
• 1.3.2 LED电学特性13-15
• 1.3.3 LED的光学特性15
• 1.3.4 LED的热学特性15-17
• 1.4 LED驱动电源现状及发展17-22
• 1.4.1 LED驱动电源研究现状17-20
• 1.4.2 LED驱动电源的发展方向20-22
• 1.5 本文研究内容22-23
• 第2章 PFC电路23-29
• 2.1 功率因数基础23-24
• 2.2 PFC电路选择24-26
• 2.2.1 无源PFC电路24-25
• 2.2.2 有源PFC电路25-26
• 2.3 Flyback PFC电路的基本原理26-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第3章 长寿命无频闪LED驱动电路原理29-45
• 3.1 引言29
• 3.2 长寿命无频闪LED驱动电路原理29-34
• 3.2.1 无电解电容LED驱动电路29-30
• 3.2.2 长寿命无频闪LED驱动电路30-34
• 3.3 控制电路34-43
• 3.3.1 基于模拟电路的控制电路34-39
• 3.3.2 基于DSP的控制电路39-43
• 3.4 本章小结43-45
• 第4章 参数设计45-52
• 4.1 引言45
• 4.2 参数设计45-51
• 4.2.1 储能电容分析45-46
• 4.2.2 开关管Q1 占空比分析46-47
• 4.2.3 阶段Ⅲ占空比分析47
• 4.2.4 阶段Ⅱ占空比分析47
• 4.2.5 DCM分析47-49
• 4.2.6 开关管电压应力分析49-51
• 4.3 本章小结51-52
• 第5章 样机设计及实验52-62
• 5.1 引言52
• 5.2 硬件电路设计52-57
• 5.2.1 高频变压器设计52-56
• 5.2.2 储能电容选择56
• 5.2.3 开关管及二极管选择56-57
• 5.2.4 功率管驱动电路设计57
• 5.3 实验结果及分析57-61
• 5.4 本章小结61-62
• 结论62-63
• 参考文献63-67
• 致谢67-68
• 攻读学位期间所发表的学术论文68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 时粉周,王珏,包德海;照明光源的频闪对视功能的影响[J];中华航海医学与高气压医学杂志;2001年02期

2 郭凌曦;左敦稳;孙玉利;周驰;方钰;;LED散热技术及其研究进展[J];照明工程学报;2013年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 刘宗源;大功率LED封装设计与制造的关键问题研究[D];华中科技大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 倪建军;高功率因数的无电解电容AC/DC LED驱动电源的研究[D];南京航空航天大学;2012年

，

本文编号：591252