本文關鍵詞：軟開關反激式LED驅動電源的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：LED(發(fā)光二極管)具有發(fā)光效率高、使用壽命長、環(huán)保節(jié)能等特點,被視為新一代光源。但LED需要直流電源供電,因而研制高效、輕便、耐用的驅動電源成為了LED照明普及的重要課題。開關電源具有高效、穩(wěn)定以及設計靈活等優(yōu)點,無疑是LED,特別是大功率LED驅動電源的首選。提高開關頻率可以減小變壓器、電感、電容等儲能元件的體積,也可提高開關電源的功率密度,減小電源的體積和重量,因此高頻化成為開關電源的一個重要發(fā)展趨勢。然而,提高開關頻率也將提高半導體開關元件的開關損耗,為了解決這一問題,人們提出了軟開關技術。本文將有源鉗位技術應用到反激變換器中,以此實現開關器件的零電壓開通,減小了開關器件的電壓應力和開關損耗,為進一步提高開關頻率和轉換效率提供了條件。首先,本文介紹了LED照明行業(yè)的現狀,特別是LED驅動電源常用的主要技術,并分析了其發(fā)展方向。在此基礎上,本文介紹了LED驅動電源中常用的反激變換器,指出其優(yōu)缺點,總結了有源鉗位技術在反激變換器中的主要作用。隨后,本文將有源鉗位反激變換器的工作過程分為八個階段,詳細分析了每個工作階段的電流、電壓的變化以及能量的轉換,并提出了開關器件實現ZVS的條件。然后,在分析了有源鉗位反激變換器工作原理的基礎上,本文設計了一款LED驅動電源,包括電源的變壓器、鉗位電路、控制電路及保護電路。針對主開關管和輔開關管的軟開關問題,本文以TI公司生產的UCC2894芯片為控制器,結合變壓器、鉗位電容及所用半導體開關的參數,合理設置兩個PWM驅動脈沖的延遲時間(死區(qū)時間),實現了開關管的零電壓開通。另外,為進一步提高電源的效率,本文采用了同步整流技術,并利用主開關和輔開關驅動脈沖的延遲時間,避免了反激變換器原副邊同時導通的危險。此外,為提高電源的可靠性并減小電源的傳導干擾,本文設計了一款帶浪涌保護功能的EMI濾波器。最后,本文依據理論分析和計算,制作了一臺輸入電壓范圍為180VAC～240VAC、輸出功率為120W、開關頻率為300kHz的LED驅動電源樣機。通過對樣機關鍵點電壓波形的采集,驗證了論文設計方案的可行性。
【關鍵詞】：LED驅動 反激變換器 軟開關 有源鉗位 同步整流
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM46
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 緒論13-20
• 1.1 課題研究背景13-14
• 1.2 LED驅動電源的發(fā)展現狀與趨勢14-18
• 1.3 論文的研究意義與主要內容18-20
• 第二章 有源鉗位反激變換器的基本原理20-36
• 2.1 反激變換器及其鉗位技術20-25
• 2.1.1 反激變換器的工作原理20-23
• 2.1.2 反激變換器的主要鉗位方法23-25
• 2.1.3 有源鉗位在反激變換器中的作用25
• 2.2 有源鉗位反激變換器的拓撲結構25-29
• 2.2.1 低邊鉗位25-27
• 2.2.2 高邊鉗位27-28
• 2.2.3 鉗位拓撲結構的比較和選擇28-29
• 2.3 有源鉗位反激變換器工作過程29-35
• 2.4 本章小結35-36
• 第三章 LED驅動電源的主電路設計36-48
• 3.1 變壓器設計36-41
• 3.1.1 變壓器的技術參數36
• 3.1.2 變壓器的參數設計36-41
• 3.2 原邊回路設計41-43
• 3.2.1 諧振電感設計41
• 3.2.2 主開關管選型41-42
• 3.2.3 輔開關管選型42
• 3.2.4 鉗位電容設計42-43
• 3.3 副邊回路設計43-47
• 3.3.1 輸出電容設計43-44
• 3.3.2 同步整流電路設計44-47
• 3.4 本章小結47-48
• 第四章 控制電路和輔助電路設計48-65
• 4.1 控制電路設計48-54
• 4.1.1 控制芯片選擇48-49
• 4.1.2 控制芯片設置49-54
• 4.2 反饋電路設計54-58
• 4.2.1 電壓反饋電路設計55-56
• 4.2.2 電流反饋電路設計56-57
• 4.2.3 光耦反饋電路設計57-58
• 4.3 保護電路設計58-62
• 4.3.1 欠壓保護設計58-60
• 4.3.2 過壓保護設計60-61
• 4.3.3 過流保護設計61-62
• 4.4 EMI濾波器設計62-63
• 4.5 本章小結63-65
• 第五章 實驗結果與分析65-74
• 5.1 實驗波形測試65-68
• 5.2 數據測試與分析68-71
• 5.3 功耗分析71-73
• 5.3.1 變壓器損耗71
• 5.3.2 開關管損耗71-73
• 5.3.3 電流檢測電阻損耗73
• 5.4 本章小結73-74
• 總結與展望74-75
• 參考文獻75-79
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文79-81
• 致謝81

【參考文獻】

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本文編號：341915