LED光源模塊PWM驅(qū)動(dòng)及其應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2020-12-28 06:10
隨著LED技術(shù)的不斷發(fā)展,LED光源因具有發(fā)光效率高、壽命長(zhǎng)、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),逐漸被廣泛應(yīng)用在照明、顯示屏、醫(yī)學(xué)治療等領(lǐng)域。目前,應(yīng)用LED的驅(qū)動(dòng)方式主要是直流型恒流驅(qū)動(dòng),即維持通過(guò)LED的電流恒定。驅(qū)動(dòng)對(duì)LED照明很重要,而控制技術(shù)更為重要,調(diào)光技術(shù)的應(yīng)用,可使LED燈的使用壽命更加長(zhǎng)久,并且可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能。目前,主要調(diào)光方式有模擬調(diào)光、可控硅調(diào)光、PWM調(diào)光。本文主要是針對(duì)LED光源模塊PWM驅(qū)動(dòng)及其應(yīng)用進(jìn)行研究。首先,本文以STM32單片機(jī)為控制核心,設(shè)計(jì)一種基于雙輸入Buck變換器和PWM開(kāi)關(guān)電源原理的太陽(yáng)能與市電智能互補(bǔ)供電系統(tǒng),并對(duì)其仿真驗(yàn)證,在無(wú)需蓄電池等儲(chǔ)能設(shè)備的情況下保持Vout=V太+V市,避免該供電系統(tǒng)受到天氣變化因素制約,同時(shí)避免了蓄電池等儲(chǔ)能設(shè)備因充放電而帶來(lái)的能源損耗,從而進(jìn)一步提高能源利用率。其次,由于波長(zhǎng)在365nm左右的紫外LED在直流電驅(qū)動(dòng)下,輻射效率高達(dá)40%,可以將電能高效轉(zhuǎn)化為紫外光能,利用太陽(yáng)能與市電智能互補(bǔ)聯(lián)合供電系統(tǒng)經(jīng)過(guò)RT8480驅(qū)動(dòng)芯片給LED光催化器直接供電,可...
【文章來(lái)源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
PWM控制式開(kāi)關(guān)電源的工作原理
圖 2.1 雙輸入 Buck變換器電路拓?fù)鋱D述分析可知,市電 Vin1、太陽(yáng)能 Vin2和負(fù)載電壓 Vo的關(guān)系式Vo = in1 Dy1 + Vin2 Dy2 Dy1、Dy2 分別為開(kāi)關(guān)管 Q1、Q2 的占空比,因此可以通過(guò)由控制市電 Vin1、太陽(yáng)能 Vin2兩個(gè)輸入電源的功率分配,達(dá)量流動(dòng)、提高太陽(yáng)能利用率的目的。電系統(tǒng)方案選擇,由于能源緊缺經(jīng)常造成電力供應(yīng)不足,所以新能源聯(lián)合供用成為當(dāng)下的熱點(diǎn)。新能源聯(lián)合供電系統(tǒng)就是利用風(fēng)能、地再生能源以及儲(chǔ)能設(shè)備共同產(chǎn)生電能為負(fù)載供電,并且利用理地配置和管理能量[32-35],如:風(fēng)光互補(bǔ)戶(hù)外照明系統(tǒng)、混應(yīng)用[36],在帶來(lái)良好經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了綠色環(huán)保的目的件下,光伏發(fā)電受到天氣條件變化的影響,會(huì)出現(xiàn)輸出電壓
由市電單獨(dú)提供負(fù)載所需功率。根據(jù)上述能量管理控制思路,利用數(shù)字電路以及程序?qū)崿F(xiàn)控制方案,如圖2.3 所示,整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要分為兩個(gè)部分:主電路和控制電路,其中主電路為:雙輸入 Buck 變換器電路;控制電路包括:MOS 管驅(qū)動(dòng)電路、采樣電路、STM32F103ZET6 單片機(jī)、LCD 顯示以及程序設(shè)計(jì)。圖 2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由圖 2.3 可知,本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采樣電路分別對(duì)輸出端、太陽(yáng)能電池端以及市電端進(jìn)行電壓采樣,通過(guò) STM32 進(jìn)行 ADC 轉(zhuǎn)換,將太陽(yáng)能電池端與市電端輸出電壓平均值之和,與輸出端平均電壓基準(zhǔn)值作比較,進(jìn)而根據(jù)誤差值輸出兩路不同占空比的 PWM波形,分別控制市電端 MOS 管 Q1、太陽(yáng)能電池端 MOS管 Q2,進(jìn)而控制太陽(yáng)能電池端與市電端輸出功率,達(dá)到有效抑制太陽(yáng)能電池端和市電端的輸入擾動(dòng)目的,使雙輸入 Buck 變換器的輸入電壓平均值正好等于
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王濤. 電子技術(shù)與軟件工程. 2017(23)
[2]新生兒黃疸治療儀光源的光生物安全[J]. 張佳寧,郭震寧,林介本,李建鵬,黃婷,黃學(xué)鈴. 中國(guó)光學(xué). 2017(04)
[3]太陽(yáng)能利用技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析[J]. 覃彪,劉楊,馬程楓. 化工管理. 2017(08)
[4]光伏市電互補(bǔ)系統(tǒng)建模及其運(yùn)行特性[J]. 高長(zhǎng)偉,劉曉明,陳海,李鴻一. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(05)
[5]紫外LED光催化降解三甲胺的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 朱倩文,韓秋漪,侯劍源,張仁熙,張善端. 照明工程學(xué)報(bào). 2016(05)
[6]太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中蓄電池充電控制器的設(shè)計(jì)[J]. 張佳民,翟成強(qiáng),洪軒,廖盼盼. 電源技術(shù). 2016(08)
[7]新生兒黃疸治療儀用LED光源的研究[J]. 甘汝婷,郭震寧,林介本,顏穩(wěn)萍,廖炫,潘詩(shī)發(fā),林木川. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[8]新生兒黃疸治療儀用LED光源光譜功率分布匹配[J]. 甘汝婷,郭震寧. 中國(guó)光學(xué). 2014(05)
[9]廢舊蓄電池污染現(xiàn)狀及防治對(duì)策與建議[J]. 陳文堅(jiān). 海峽科學(xué). 2014(09)
[10]電流對(duì)LED特性參數(shù)的影響[J]. 方晶璐,牛萍娟,田會(huì)娟. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(S2)
博士論文
[1]智能功率集成電路中部分模塊的研究[D]. 胡浩.電子科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]直下式LED燈具的光學(xué)設(shè)計(jì)與研究[D]. 李建鵬.華僑大學(xué) 2018
[2]新型高升壓LED驅(qū)動(dòng)電路的研究[D]. 唐麗.西南交通大學(xué) 2018
[3]橫向磁通電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)及逆變器死區(qū)補(bǔ)償[D]. 候書(shū)寒.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[4]太陽(yáng)能LED路燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 劉奇.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[5]光伏市電聯(lián)合供電系統(tǒng)變母線(xiàn)電壓效率優(yōu)化研究[D]. 任亮亮.南京航空航天大學(xué) 2016
[6]LED照明調(diào)光驅(qū)動(dòng)電源的研究與設(shè)計(jì)[D]. 趙會(huì)平.陜西科技大學(xué) 2015
[7]LLC諧振式DC/DC變換器的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[D]. 史占慶.湖南大學(xué) 2014
[8]多路LED調(diào)光電路的研究與設(shè)計(jì)[D]. 文皓.電子科技大學(xué) 2012
[9]雙輸入Buck變換器的單周期控制[D]. 楊東升.南京航空航天大學(xué) 2011
[10]造紙污水光催化處理及過(guò)程控制系統(tǒng)的研究[D]. 李翠翠.華南理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):2943262
【文章來(lái)源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
PWM控制式開(kāi)關(guān)電源的工作原理
圖 2.1 雙輸入 Buck變換器電路拓?fù)鋱D述分析可知,市電 Vin1、太陽(yáng)能 Vin2和負(fù)載電壓 Vo的關(guān)系式Vo = in1 Dy1 + Vin2 Dy2 Dy1、Dy2 分別為開(kāi)關(guān)管 Q1、Q2 的占空比,因此可以通過(guò)由控制市電 Vin1、太陽(yáng)能 Vin2兩個(gè)輸入電源的功率分配,達(dá)量流動(dòng)、提高太陽(yáng)能利用率的目的。電系統(tǒng)方案選擇,由于能源緊缺經(jīng)常造成電力供應(yīng)不足,所以新能源聯(lián)合供用成為當(dāng)下的熱點(diǎn)。新能源聯(lián)合供電系統(tǒng)就是利用風(fēng)能、地再生能源以及儲(chǔ)能設(shè)備共同產(chǎn)生電能為負(fù)載供電,并且利用理地配置和管理能量[32-35],如:風(fēng)光互補(bǔ)戶(hù)外照明系統(tǒng)、混應(yīng)用[36],在帶來(lái)良好經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了綠色環(huán)保的目的件下,光伏發(fā)電受到天氣條件變化的影響,會(huì)出現(xiàn)輸出電壓
由市電單獨(dú)提供負(fù)載所需功率。根據(jù)上述能量管理控制思路,利用數(shù)字電路以及程序?qū)崿F(xiàn)控制方案,如圖2.3 所示,整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要分為兩個(gè)部分:主電路和控制電路,其中主電路為:雙輸入 Buck 變換器電路;控制電路包括:MOS 管驅(qū)動(dòng)電路、采樣電路、STM32F103ZET6 單片機(jī)、LCD 顯示以及程序設(shè)計(jì)。圖 2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由圖 2.3 可知,本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采樣電路分別對(duì)輸出端、太陽(yáng)能電池端以及市電端進(jìn)行電壓采樣,通過(guò) STM32 進(jìn)行 ADC 轉(zhuǎn)換,將太陽(yáng)能電池端與市電端輸出電壓平均值之和,與輸出端平均電壓基準(zhǔn)值作比較,進(jìn)而根據(jù)誤差值輸出兩路不同占空比的 PWM波形,分別控制市電端 MOS 管 Q1、太陽(yáng)能電池端 MOS管 Q2,進(jìn)而控制太陽(yáng)能電池端與市電端輸出功率,達(dá)到有效抑制太陽(yáng)能電池端和市電端的輸入擾動(dòng)目的,使雙輸入 Buck 變換器的輸入電壓平均值正好等于
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王濤. 電子技術(shù)與軟件工程. 2017(23)
[2]新生兒黃疸治療儀光源的光生物安全[J]. 張佳寧,郭震寧,林介本,李建鵬,黃婷,黃學(xué)鈴. 中國(guó)光學(xué). 2017(04)
[3]太陽(yáng)能利用技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析[J]. 覃彪,劉楊,馬程楓. 化工管理. 2017(08)
[4]光伏市電互補(bǔ)系統(tǒng)建模及其運(yùn)行特性[J]. 高長(zhǎng)偉,劉曉明,陳海,李鴻一. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(05)
[5]紫外LED光催化降解三甲胺的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 朱倩文,韓秋漪,侯劍源,張仁熙,張善端. 照明工程學(xué)報(bào). 2016(05)
[6]太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中蓄電池充電控制器的設(shè)計(jì)[J]. 張佳民,翟成強(qiáng),洪軒,廖盼盼. 電源技術(shù). 2016(08)
[7]新生兒黃疸治療儀用LED光源的研究[J]. 甘汝婷,郭震寧,林介本,顏穩(wěn)萍,廖炫,潘詩(shī)發(fā),林木川. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[8]新生兒黃疸治療儀用LED光源光譜功率分布匹配[J]. 甘汝婷,郭震寧. 中國(guó)光學(xué). 2014(05)
[9]廢舊蓄電池污染現(xiàn)狀及防治對(duì)策與建議[J]. 陳文堅(jiān). 海峽科學(xué). 2014(09)
[10]電流對(duì)LED特性參數(shù)的影響[J]. 方晶璐,牛萍娟,田會(huì)娟. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(S2)
博士論文
[1]智能功率集成電路中部分模塊的研究[D]. 胡浩.電子科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]直下式LED燈具的光學(xué)設(shè)計(jì)與研究[D]. 李建鵬.華僑大學(xué) 2018
[2]新型高升壓LED驅(qū)動(dòng)電路的研究[D]. 唐麗.西南交通大學(xué) 2018
[3]橫向磁通電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)及逆變器死區(qū)補(bǔ)償[D]. 候書(shū)寒.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[4]太陽(yáng)能LED路燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 劉奇.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[5]光伏市電聯(lián)合供電系統(tǒng)變母線(xiàn)電壓效率優(yōu)化研究[D]. 任亮亮.南京航空航天大學(xué) 2016
[6]LED照明調(diào)光驅(qū)動(dòng)電源的研究與設(shè)計(jì)[D]. 趙會(huì)平.陜西科技大學(xué) 2015
[7]LLC諧振式DC/DC變換器的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[D]. 史占慶.湖南大學(xué) 2014
[8]多路LED調(diào)光電路的研究與設(shè)計(jì)[D]. 文皓.電子科技大學(xué) 2012
[9]雙輸入Buck變換器的單周期控制[D]. 楊東升.南京航空航天大學(xué) 2011
[10]造紙污水光催化處理及過(guò)程控制系統(tǒng)的研究[D]. 李翠翠.華南理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):2943262
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