近年來,隨著半導(dǎo)體技術(shù)的日新月異、飛速進(jìn)步,發(fā)光二極管(lighting emitting diode,LED)作為新一代綠色光源,憑借其節(jié)能環(huán)保、安全可靠、壽命長等優(yōu)勢備受關(guān)注、發(fā)展迅速,成為市場上的主導(dǎo)產(chǎn)品。傳統(tǒng)的LED驅(qū)動電源普遍采用電解電容充當(dāng)儲能元件,電解電容相對較短的壽命被視作限制LED驅(qū)動電源壽命的重要因素。因此,如何規(guī)避使用電解電容一直都是LED驅(qū)動電源研究方向的熱點(diǎn)之一。本文提出采用一種新型的電流型五電平DC-DC電路來搭建LED驅(qū)動電源,不僅去除了電解電容,延長了 LED驅(qū)動電源的整體壽命,還可實現(xiàn)輸入端的高功率因數(shù)及恒流驅(qū)動LED負(fù)載。本文的主要研究內(nèi)容如下:首先,介紹了一類非隔離雙單元電流型多電平DC-DC變換器,根據(jù)LED驅(qū)動電源交流輸入、恒流驅(qū)動LED負(fù)載的特性要求,選擇基于雙單元Buck變換器作為新型電流型五電平DC-DC電路來搭建LED驅(qū)動電源,用電感替代電解電容平衡輸入輸出功率差,實現(xiàn)了驅(qū)動電源的長壽命。然后,通過分析主電路五電平產(chǎn)生機(jī)理和開關(guān)管開關(guān)組合之間的關(guān)系,給出了一種適用于該電源的多電平PWM調(diào)制技術(shù),可以實現(xiàn)恒流驅(qū)動LED負(fù)載并達(dá)到高輸入功率因數(shù)的目的。對產(chǎn)生中間電平的分流電感進(jìn)行自均流特性分析,并給出了均流閉環(huán)控制策略。最后,基于PSIM仿真環(huán)境搭建系統(tǒng)模型,仿真結(jié)果驗證了關(guān)于LED驅(qū)動電源上述理論分析的正確性。詳細(xì)介紹了實驗樣機(jī)的軟硬件設(shè)計,基于上述設(shè)計搭建一臺50.4W的樣機(jī)驗證了理論的可行性。
【學(xué)位單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM46
【部分圖文】：

邐第１章緒論邐邐邐逡逑分配，原則上可以合成自然界所有的顏色的原理。借助計算機(jī)配比三色，ＬＥＤ逡逑照明能夠為人類呈現(xiàn)多種多樣的色彩，帶來精妙絕倫的感官沖擊，目前，ＬＥＤ逡逑產(chǎn)品己廣泛用于各個場所的背光照明、景觀照明、信號指示燈照明等Ｗ，如圖逡逑１．１所示。逡逑

對直流側(cè)的輸入電流實現(xiàn)均分，電流值為直流側(cè)總電流的二分之一，通過合理逡逑的開關(guān)組合即可實現(xiàn)輸出電流為５電平。文中對拓?fù)涞娜哂嚅_關(guān)組合進(jìn)行分析，逡逑并對該拓?fù)溥m當(dāng)?shù)暮喕玫剑堕_關(guān)電流型５電平逆變器如圖１．２所示。輸出電逡逑流的大小是通過控制該拓?fù)渖蠘颍磦�開關(guān)的導(dǎo)通組合方式來改變的，而輸出電逡逑流的方向則是通過下橋臂的兩個開關(guān)的通斷來改變，其對應(yīng)的開關(guān)組合表如表逡逑１．１所示。雖然下橋臂兩開關(guān)的電流應(yīng)力分別增加了一倍。但是對電路輸出５電逡逑平電流并不產(chǎn)生影響，不足的是文獻(xiàn)中并未給出實現(xiàn)電感電流均流的控制方法。逡逑文獻(xiàn)［８］通過建立該類電路均流電感電壓具體的平均值表達(dá)式，從理論上對該類逡逑變流器的均流特性進(jìn)行了詳細(xì)分析，提出了一種針對該類變流器的均流控制方逡逑法，實驗結(jié)果表明該控制方法效果顯著。逡逑——＞ｒ邋邋ＺＤ邐逡逑／ｄ邐｜邐Ｉ逡逑Ｌｉ＼邐！邐／邐！逡逑Ｕｄ／Ｓ３／邋ｓ５邋ｃ邐ｓ６／ｓ／邐｜邐｜逡逑ｓ邐Ｌｉ」逡逑圖１．２單相電流型５電平逆變器逡逑文獻(xiàn)［９］利用組合和級聯(lián)的思想提出了單相組合型５電平逆變器拓?fù)�。該拓逡逑撲如圖１．３所示。它的結(jié)構(gòu)主要是由兩個單相電流型逆變器電路并聯(lián)構(gòu)成，由逡逑于每個獨(dú)立的電流型逆變器電路都能輸出３個電平（＋／ｄ

／邋Ｓ２ｉ邋／邋Ｓ２２逡逑０／ｄ邋ｊ邐邐逡逑／邋８２３邋／邋Ｓ２４逡逑Ｉ邐Ｉ逡逑圖１．３單相組合型５電平逆變器逡逑文獻(xiàn)［１０］提出了另外一種單相直接式電流型５電平逆變器拓?fù)�，如圖１．４所逡逑示該拓?fù)渲饕M成結(jié)構(gòu)為直流母線電流分配電路和逆變電路，同時給出了一種逡逑針對控制電平寬度來抑制輸出電流低次諧波的策略。表１．２給出了邋５電平對應(yīng)逡逑的開關(guān)組合。文獻(xiàn)［１１］采用為該逆變器建立數(shù)學(xué)模型的方法，從理論的角度分析逡逑了邋５電平電流的產(chǎn)生機(jī)理。該拓?fù)渑c文獻(xiàn)［７］所提拓?fù)湎啾鹊膬?yōu)點(diǎn)是：隨著輸出逡逑４逡逑

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 史全林,辛德勝,張劍家,李軍;連續(xù)半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源[J];長春光學(xué)精密機(jī)械學(xué)院學(xué)報;2001年01期

2 楊大洪;;高速電機(jī)驅(qū)動電源[J];電子工藝技術(shù);1989年06期

3 ;驅(qū)動電源成LED產(chǎn)業(yè)生死成敗之關(guān)鍵[J];電源世界;2008年10期

4 閆戰(zhàn)強(qiáng);梁勇;;一種連續(xù)輸出半導(dǎo)體激光器群并聯(lián)驅(qū)動電源的研制[J];綿陽師范學(xué)院學(xué)報;2007年08期

5 龔茂康;張士新;金寶琴;;一種步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動電源及其設(shè)計[J];揚(yáng)州工學(xué)院學(xué)報;1995年02期

6 劉奧;徐申;孫偉鋒;;一種100WLED路燈驅(qū)動電源設(shè)計[J];電力電子技術(shù);2012年02期

7 沙占友;;LED驅(qū)動電源設(shè)計入門[J];電源技術(shù)應(yīng)用;2012年Z1期

8 楊碧玲;;本土LED驅(qū)動足以滿足市場需求,發(fā)展空間巨大仍需差異化[J];集成電路應(yīng)用;2012年11期

9 方友維;;關(guān)于LED驅(qū)動電源技術(shù)參數(shù)的合理要求[J];照明工程學(xué)報;2009年S1期

10 楊繼森;陳錫侯;萬文略;鄭方燕;;時柵位移傳感器高精度驅(qū)動電源研究與設(shè)計[J];儀表技術(shù)與傳感器;2010年10期

相關(guān)會議論文 前10條

1 肖志偉;;如何利用驅(qū)動電源為LED企業(yè)提高競爭力[A];2014年中國照明論壇——LED照明產(chǎn)品設(shè)計、應(yīng)用與創(chuàng)新論壇論文集[C];2014年

2 袁波江;薛大建;陸璇輝;;低噪聲半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源的研制[A];浙江省光學(xué)學(xué)會第九屆學(xué)術(shù)年會暨新型光電技術(shù)青年論壇論文集[C];2005年

3 ;創(chuàng)新驅(qū)動、智慧未來——驅(qū)動電源服務(wù)城市夜景亮化[A];2018年中國照明論壇——半導(dǎo)體照明創(chuàng)新應(yīng)用暨智慧照明發(fā)展論壇論文集[C];2018年

4 陳浩;;大功率LED驅(qū)動電源的困局與突圍[A];2014年中國照明論壇——LED照明產(chǎn)品設(shè)計、應(yīng)用與創(chuàng)新論壇論文集[C];2014年

5 鄭旭峰;王沐;;LD驅(qū)動電源遠(yuǎn)程控制的設(shè)計和實現(xiàn)[A];中國工程物理研究院科技年報（2005）[C];2005年

6 袁杰;陳文蘭;齊向輝;伊林;汪中;陳景標(biāo);陳徐宗;;可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的高精密驅(qū)動電源與穩(wěn)頻設(shè)計[A];2006年全國光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會會議文集（C 激光技術(shù)與應(yīng)用專題）[C];2006年

7 顧國林;;光纖傳感用大功率脈沖光源驅(qū)動電源低功耗設(shè)計[A];第十四屆全國光學(xué)測試學(xué)術(shù)討論會論文（摘要集）[C];2012年

8 惲?xí)試?;創(chuàng)新驅(qū)動、智慧未來 驅(qū)動電源的智能發(fā)展方向[A];海峽兩岸第二十四屆照明科技與營銷研討會專題報告暨論文集[C];2017年

9 繆復(fù)華;林宣霈;宋福生;;高效率LED照明驅(qū)動電源裝置之研究[A];海峽兩岸第十五屆照明科技與營銷研討會專題報告暨論文集[C];2008年

10 馬勛;任青毅;曹科峰;;激光二極管驅(qū)動電源的控制系統(tǒng)設(shè)計[A];中國儀器儀表學(xué)會第十一屆青年學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 張凱;泰克LED驅(qū)動電源測試方案[N];電子報;2017年

2 四川 張]怡;LED驅(qū)動電源設(shè)計關(guān)聯(lián)知識匯集(三)[N];電子報;2019年

3 ;中國LED驅(qū)動電源第一股是怎樣煉成的？[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2012年

4 四川 張]怡;LED驅(qū)動電源設(shè)計關(guān)聯(lián)知識匯集(二)[N];電子報;2019年

5 本報記者 黃波;LED驅(qū)動電源龍頭 英飛特業(yè)績承壓[N];中國經(jīng)營報;2018年

6 廣州 劉祖濤;LED驅(qū)動電源的簡介[N];電子報;2019年

7 四川 張]怡;LED驅(qū)動電源設(shè)計關(guān)聯(lián)知識匯集(一)[N];電子報;2019年

8 成都 溫成宜 編譯;加速度傳感器用的驅(qū)動電源[N];電子報;2013年

9 北京 祝大衛(wèi) 編譯;75W反激式LED驅(qū)動電源[N];電子報;2010年

10 本報記者 李映;LED背光風(fēng)靡驅(qū)動IC市場放量[N];中國電子報;2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 王磊;寬輸入無電解電容單級LED驅(qū)動電源與控制[D];華南理工大學(xué);2017年

2 姜德龍;多腔串聯(lián)壓電泵結(jié)構(gòu)設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 侯景陽;基于Buck-Boost雙向變換器的無電解電容LED驅(qū)動電源研究與設(shè)計[D];華東交通大學(xué);2019年

2 徐爽;基于電流型五電平DC-DC的LED驅(qū)動電源設(shè)計[D];南昌大學(xué);2019年

3 桂千元;基于LCL諧振的LED路燈驅(qū)動電源研究[D];福州大學(xué);2018年

4 丁濤;大功率LED驅(qū)動電源的研究與實現(xiàn)[D];青島大學(xué);2019年

5 陶權(quán)保;基于Cuk PFC變換器的LED驅(qū)動電源研究[D];西華大學(xué);2019年

6 李汝婷;低噪聲LED數(shù)字驅(qū)動電源研究與設(shè)計[D];西安電子科技大學(xué);2019年

7 羅俊;寬輸出AC-DC LED驅(qū)動電源的研究與設(shè)計[D];陜西理工大學(xué);2019年

8 司宇航;具有自適應(yīng)調(diào)光功能的大功率LED驅(qū)動電源設(shè)計[D];長春工業(yè)大學(xué);2019年

9 邱殿成;無電解電容LED驅(qū)動電源與控制策略研究[D];江蘇大學(xué);2019年

10 金學(xué)健;微型壓電致動器驅(qū)動電源研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2018年

本文編號：2818501