發(fā)布時(shí)間：2020-09-14 18:21

　　 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(dòng)電源普遍采用電解電容充當(dāng)儲(chǔ)能元件,電解電容相對較短的壽命被視作限制LED驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)電源,不僅去除了電解電容,延長了 LED驅(qū)動(dòng)電源的整體壽命,還可實(shí)現(xiàn)輸入端的高功率因數(shù)及恒流驅(qū)動(dòng)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(dòng)電源交流輸入、恒流驅(qū)動(dòng)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(dòng)電源,用電感替代電解電容平衡輸入輸出功率差,實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)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(shí)現(xiàn)恒流驅(qū)動(dòng)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(yàn)證了關(guān)于LED驅(qū)動(dòng)電源上述理論分析的正確性。詳細(xì)介紹了實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的軟硬件設(shè)計(jì),基于上述設(shè)計(jì)搭建一臺(tái)50.4W的樣機(jī)驗(yàn)證了理論的可行性。
【學(xué)位單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)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(jì)算機(jī)配比三色，ＬＥＤ逡逑照明能夠?yàn)槿祟惓尸F(xiàn)多種多樣的色彩，帶來精妙絕倫的感官?zèng)_擊，目前，ＬＥＤ逡逑產(chǎn)品己廣泛用于各個(gè)場所的背光照明、景觀照明、信號(hào)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(shí)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(shí)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�(gè)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(gè)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(jí)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(gè)單相電流型逆變器電路并聯(lián)構(gòu)成，由逡逑于每個(gè)獨(dú)立的電流型逆變器電路都能輸出３個(gè)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)洌鐖D１．４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(shí)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

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本文編號(hào)：2818501