LED高效恒压开关电源研究与制作

发布时间：2020-10-21 14:59

　　 在这个能源供不应求的时代,绿色环保、低碳经济、节能减排已经成为全球可持续发展的一种有效模式,各大行业都应该朝着绿色、经济、节能的方向不断探索,为建立人类赖于生存的“绿色地球”竭尽全力。照明行业作为电能消耗的主要行业,提高其照明效率能在很大程度上降低电能消耗,提高电能利用率。由于LED照明绿色环保、光电转换效率高、性能可靠等诸多优点,成为了照明行业研究的重点。然而LED灯正常工作必须依靠LED驱动电源,只有驱动电源高效可靠的工作才能使整个LED照明系统稳定运行,驱动电源寿命直接影响着整个LED系统的寿命。由于开关电源功耗越低,驱动开关电源的寿命就越长,因此开关电源要以低功耗、高效率为目标不断发展。由于驱动电源对LED照明至关重要,因此对其进行性能研究是很有必要的,本论文主要对LED高效恒压开关电源进行研究,并设计了两种恒压电源方案,首先是介绍了其选题背景、研究意义、研究现状及发展方向,其次叙述了LED开关电源的基本工作原理和基本控制类型,并对常见的开关电源拓扑结构进行了介绍,然后对开关电源的两种技术(软开关技术与功率因数校正技术)进行了深入的分析,运用软开关技术能在很大程度上降低开关损耗,从而提高电源转换效率,运用功率因数校正技术能使THD值明显降低,从而减小电源谐波污染,提高电能利用率。最后基于开关电源这两种技术制作了两种恒压电源方案样机,即基于ICE2QS03G芯片的72W反激式准谐振恒压电源与基于NCP1605+NCP1396D芯片的120W Boost APFC半桥LLC谐振式恒压电源,首先是阐述了两种电源方案的整体设计思路并且设计了两种电源的整体原理图,其中设计LLC电源原理图时在传统电路的基础上做了优化,实现原边整流桥堆输出端无大电解电容,同时对电源设计了多种保护电路,提高了电源可靠性。其次分别对电源各子模块的设计过程进行详细的分析,其中重点列写了电路模块中重要参数的计算过程,然后详细分析了高频变压器的设计过程。最后对本论文所设计的两种恒压电源方案的实验结果进行分析,方案一电源转换效率达到90%以上,方案二电源功率因数达到97%以上,总效率达到92%以上。实验结果表明,两种电源整机均达到预期效果,效率及功率因数均达到设定值,实验波形与理论分析相符合,证明了两种恒压电源方案的高效性与正确性。
【学位单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN86
【部分图文】：

西华大学硕士学位论文图见附录 A。 ICE2QS03G 功能简介芯片是英飞凌半导体公司（Infin3.1 所示，此控制芯片属于第二代应用于离线式开关电源，与传统可以在待机状态下实现超低功耗保护模块，例如自启动模式下欠安全可靠性。

成了许多保护模块，例如自启动模式下欠压/过压保了电源的安全可靠性。图 3.1 ICE2QS03G 芯片引脚图Fig.3.1 pin diagram of ICE2QS03G chipS03G 中，集成了一个高压启动单元，该启动单元脚上的电容充电，VCC 电压呈线性状态增加，当 开始运行。电源在启动时VCC脚电压的变化趋势

LED 高效恒压开关电源研究与制作间 t1可以近似计算为:1vccon vccvccV CtI 动单元的充电电流，一般为 1.05mA。当 VCC 引脚上电压超过阀值 VVCCON时，该启动单运行。由于集成电路本身的功耗，在输出端电压电能给 VCC 脚上电容充电，此时，VCC 引脚电电压足够高，VCC 脚上电容开始接受辅助绕组上趋势，然后，其电压将会根据负载情况达到一个期间，CS引脚上电压的变化趋势如图 3.3 所示。
【参考文献】

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本文编号：2850271