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具有WIFI调光功能的120W RGBW LED驱动设计

发布时间:2019-04-30 07:51
【摘要】:针对智能LED照明需求,设计了一台具有WIFI调光功能的RGBW四色LED驱动电源,通过手机App控制RGBW四色LED灯串的亮度与颜色,为了满足各种场合的功率需要,该驱动最大输出功率为120W,并具有输出功率可调、无线远程控制、调光调色等功能。论文主要完成了以下工作:在比较和分析了几种现有LED驱动结构的基础上,采用了 PFC+LLC谐振半桥+BUCK的三级式驱动结构。通过分析LED开关电源EMI问题产生的主要原因,设计了驱动的EMI滤波器;介绍了临界导通模式下PFC电路的工作原理,进行了 PFC主电路参数的计算和基于L6562AT的控制电路设计,提高了驱动的功率因数;介绍了 LLC半桥谐振转换器的工作原理,进行了 LLC转换器主电路参数的计算和基于L6599AT的控制电路设计,实现了 MOSFET开关管的ZVS(Zero Voltage Switch,零电压开关)和二次侧整流管的 ZCS(Zero Current Switch,零电流开关),降低了 MOSFET开关管与整流二极管的开关损耗,提高了变换器效率;介绍了 BUCK降压稳流电路工作原理,进行了 BUCK降压稳流主电路参数的计算和基于LM3404HV的控制电路设计,得到了四路输出为RGBW提供恒定电流;介绍了 WIFI控制的PWM调光原理,进行了基于STM8S005K6的单片机电路和基于USR-WIFI232-T的WIFI模块设计,实现了LED的WIFI调光调色。样机测试结果结果表明,该驱动电磁兼容性满足EN55015标准;在50%~100%负载下功率因数达到0.95以上;在全负载条件下LLC谐振变换器MOS开关管实现了 ZVS,整流二极管实现了 ZCS;在满载120W条件下能够进行4路恒流输出,效率达到90%以上;实现了 WIFI调光调色,调光范围为0~100%。达到了设计目标。
[Abstract]:In order to meet the demand of intelligent LED lighting, a RGB W four-color LED driver power supply with dimming function of WIFI is designed. The brightness and color of RGB W four-color LED lamp string are controlled by mobile phone App, in order to meet the power needs of various occasions. The maximum output power of the driver is 120W, and has the functions of adjustable output power, wireless remote control, dimming color modulation and so on. The main work of this paper is as follows: based on the comparison and analysis of several existing LED driver structures, the three-stage drive structure of PFC LLC resonant half-bridge BUCK is adopted. By analyzing the main causes of EMI problem in LED switching power supply, the driving EMI filter is designed. This paper introduces the working principle of PFC circuit in critical conduction mode, calculates the main circuit parameters of PFC and designs the control circuit based on L6562AT, which improves the driving power factor. This paper introduces the working principle of the LLC half bridge resonant converter, calculates the main circuit parameters of the LLC converter and designs the control circuit based on L6599AT, and realizes the ZVS (Zero Voltage Switch, of the MOSFET switch tube. The zero-voltage switching (ZVS) and the ZCS (Zero Current Switch, zero-current switch (ZCS) of the secondary rectifier reduce the switching loss of the MOSFET switch and the rectifier diode, and improve the efficiency of the converter. This paper introduces the working principle of BUCK step-down current-stabilizing circuit, calculates the main circuit parameters of BUCK step-down current-stabilizing circuit and designs the control circuit based on LM3404HV. Four outputs are obtained to provide constant current for RGBW. This paper introduces the principle of PWM dimming controlled by WIFI, designs the MCU circuit based on STM8S005K6 and the WIFI module based on USR-WIFI232-T, and realizes the WIFI dimming and color modulation of LED. The test results of the prototype show that the electromagnetic compatibility of the driver meets the EN55015 standard, and the power factor is above 0.95 under 50% load and 100% load. Under the full load condition, the MOS switch of the LLC resonant converter is realized. The ZVS, rectifier diode is realized. Under the condition of full load 120W, the ZCS; can carry out 4 channels of constant current output, and the efficiency is more than 90%. Realized WIFI dimming color, dimming range of 0-100%. The design goal is achieved.
【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】:2017
【分类号】:TN92;TN312.8

【参考文献】

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本文编号:2468612

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