本文關鍵詞：低紋波無電解電容AC-DC-LED驅動電路的設計

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【摘要】：LED作為一種綠色環(huán)保的新型半導體固態(tài)照明光源,以其發(fā)光效率高、低碳健康、安全節(jié)能、綠色環(huán)保和可靠耐用等優(yōu)點受到各界關注,在近幾年來成為發(fā)展的重點。由于LED照明同其他電氣照明一樣是一種非阻性負載,因而需要對其進行功率因數(shù)校正,減小諧波對電網(wǎng)的“污染”。而使用功率因數(shù)校正技術能夠保證輸入電流跟隨輸入電壓呈正弦變化,但會導致輸入功率呈兩倍工頻脈動,因此電路需要容值較大的電解電容來保證輸出功率盡可能恒定。電解電容的使用會降低驅動電源的壽命；反之,若使用容值較小、壽命較高的陶瓷電容或薄膜電容,又使得輸出端的輸出功率產生較大脈動,對于恒流驅動電路,即為輸出電流包含較大的兩倍工頻紋波。因此,在實現(xiàn)功率因數(shù)校正的同時,還需要避免使用低壽命的電解電容并且要控制輸出電流紋波在一個較低的范圍內,這對LED驅動電路的設計提出了更高的要求。本文在對BCM原邊反饋反激式PFC變換器分析的基礎上,設計了自適應固定導通時間生成電路,使得導通時間能夠跟隨輸入電壓峰值、負載變化而變化,從而實現(xiàn)恒流效果,同時在輸入電壓峰值與負載固定時,導通時間固定,實現(xiàn)了功率因數(shù)校正。針對輸出電流兩倍工頻紋波,設計了紋波抑制電路來替代壽命較低的儲能電容,能夠對輸出電流進行有效的紋波抑制。本文對低紋波無電解電容AC-DC LED驅動電路進行建模,使用Simplis軟件對改進的電路模型進行了有效性驗證。在此基礎上,本文采用HHNEC 0.5μm 5V/40V HVCMOS工藝對電路進行了設計,使用Cadence Spectre進行了仿真驗證,繪制了PFC控制芯片版圖并流片,使用分立器件搭建了紋波抑制電路。通過對原型電路進行測試,交流輸入電壓在90V-264V范圍內,輸出功率在12-18W時,整個系統(tǒng)的功率因數(shù)高于0.9,最高達到0.9961,總諧波失真不高于20%,最小值僅為6.29%,采用紋波抑制電路后,輸出電流紋波分量最高為4.37%,轉換效率高于81.07%,滿足了設計指標。隨著兩倍工頻紋波造成LED頻閃的問題越來越受到人們的關注,因此對于使用功率因數(shù)校正技術的LED驅動電路輸出電流紋波的抑制這方面研究,尤其是對于單級PFC,逐漸成為一個熱門方向,但是目前還處在較為初級的階段。本文的紋波抑制電路立足于現(xiàn)有方法的理論基礎,不僅避免使用低壽命的電解電容,又降低了輸出電流紋波,同時還保證對電路其他性能沒有影響,或有著影響較小,這為紋波抑制電路集成化、小型化、產品化提供了有力的理論支持,為早日設計出有自主知識產權的無頻閃PFC LED驅動電路打下良好的基礎。
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM46

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1 石峰;趙京偉;舒樂;衡月昆;趙小健;;直流高壓電源紋波的實驗研究[J];核電子學與探測技術;2006年01期

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2 王洪蓮;低紋波單相有源功率因數(shù)校正變換器的研究[D];重慶大學;2010年

3 余慶;脈沖平頂磁場紋波抑制方法的研究[D];華中科技大學;2013年

4 劉賀;基于紋波抵消Super Boost多BDR模塊并聯(lián)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

5 胡杰;基于SOC的低紋波數(shù)字DC/DC電源研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2009年

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本文編號：1151507