多路LED驱动电流控制及均衡技术

发布时间：2017-10-01 17:27

  本文关键词：多路LED驱动电流控制及均衡技术

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【摘要】：LED照明技术具有寿命长,高光效,环保,体积小等众多优势而备受关注,在取代传统照明光源以及背光等场合得到广泛应用。但通常单颗LED的功率较小,因此在多数应用场合要求LED串并联以获取高光亮。LED的亮度与损耗和流过其的电流密切相关,为确保LED串并联模块的正常可靠工作,保证亮度的均匀及寿命,针对多串LED并联的场合,LED串的电流均衡技术是LED驱动器的一个关键考虑点。因此,本文将主要针对多串LED的电流控制及均衡技术进行研究。 论文首先对国内外现有LED驱动器的有源、无源均流控制方案进行较为系统的总结,电容电荷平衡的无源均流方案具有简单、高效及成本低的优点,而有源均流技术具有负载适应性好和易于拓展的优势,论文结合两者优点,提出了一种基于交流母线的有源无源的混合均流方案。这种混合均流方案基于交流母线,具有可扩展的输出模块,模块内采用平衡电容进行双路输出均衡,相互独立的输出模块之间采用部分功率处理的DC-DC电流调节器实现电流均衡,具有效率高、结构简单、易拓展以及成本低等优点。制作120W的样机,验证了电路特性以及均流性能。 同时,针对单端拓扑(如反激变流器)在LED驱动电源中广泛应用的现状,论文研究了电容均衡的技术在单端拓扑的应用,克服了传统电容均流技术仅适用于双端拓扑的不足,进一步拓展了电容电荷平衡的无源均流技术的应用范围,并制作了一台20W的实验样机进行了实验验证。 针对具备RGB独立控制的LED光源应用场合,为了多个输出电流的独立控制,以实现光色的独立调节,拓展多路输出LED驱动电源的应用范围,本文借鉴反激电路的多路恒压输出的方式,采用分时复用的方法对反激变流器多路恒流输出进行研究,并搭建了两路输出的反激变流器样机验证理论,取得了良好的实验效果。
【关键词】：高效 混合均流方案 反激电路 无源均流
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM923.34
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 论文研究背景及意义10-12
• 1.1.1 节能照明趋势10-11
• 1.1.2 LED照明技术研究的必要性11-12
• 1.2 国内外LED均流驱动方案12-18
• 1.2.1 有源均流方案13-14
• 1.2.2 无源均流方案14-18
• 1.2.3 方案对比18
• 1.3 本课题的研究内容和目标18-20
• 1.3.1 模块化的高效率有源无源混合均流方案19
• 1.3.2 独立控制的多路恒流输出方法研究19-20
• 1.3.3 单端拓扑的无源均流方案20
• 1.4 论文安排20-21
• 第2章 有源无源混合均流方案21-45
• 2.1 基于交流母线混合均流技术分析21-26
• 2.1.1 基于平衡电容组合的多路无源混合均流方案21-25
• 2.1.2 高效开关电流调节器有源均流方案25-26
• 2.2 基于交流母线混合均流方案原理分析26-29
• 2.2.1 方案一：LLC-全桥整流结构有源无源混合均流方案27-28
• 2.2.2 方案二：LLC-倍压整流有源无源混合均流方案28-29
• 2.3 基于LLC全桥混合均流电路主电路设计29-38
• 2.3.1 LLC全桥混合均流电路主电路设计29-32
• 2.3.2 LLC谐振参数设计32-33
• 2.3.3 DC-DC电流调节器设计33-36
• 2.3.4 母线电压自适应反馈控制设计36-38
• 2.4 基于LLC全桥混合均流电路实验结果与分析38-43
• 2.5 本章小结43-45
• 第3章 基于单端拓扑的无源均流方案45-52
• 3.1 单端拓扑均流方案分析与设计45-46
• 3.2 反激电路基于平衡电容的无源均流方案46-48
• 3.2.1 工作原理分析46-47
• 3.2.2 平衡电容设计47-48
• 3.3 实验结果与分析48-51
• 3.3.1 PSIM仿真结果48-49
• 3.3.2 实验验证49-51
• 3.4 本章小结51-52
• 第4章 独立控制的多路恒流输出方法研究52-66
• 4.1 独立控制的多路恒流输出基本原理52-55
• 4.2 基于反激电路的多自由度控制设计55-62
• 4.2.1 基本工作原理55-60
• 4.2.2 小信号模型分析60-62
• 4.3 实验结果与分析62-65
• 4.4 本章小结65-66
• 第5章 总结与展望66-67
• 5.1 总结66
• 5.2 展望66-67
• 参考文献67-70
• 攻读硕士学位期间所发表的论文70-71
• 致谢71-72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 涂华;刘翠杰;;标准煤二氧化碳排放的计算[J];煤质技术;2014年02期

2 徐坚;;推荐两种大功率LED室内照明驱动电路[J];节能技术;2011年06期

3 宋薇萍;;发改委掀节能减排全民行动 LED行业率先受益[J];能源研究与利用;2014年02期

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本文编号：954754