本文關鍵詞：雙管反激式LED驅動電源的研究

  更多相關文章： LED驅動電源 雙管反激 高功率因數(shù) 開關電源 單級式PFC

【摘要】：隨著全球能源的日益緊張,節(jié)能環(huán)保越來越受到人們的重視。照明用電是電能消耗的一個重要組成部分,減少照明上的能源消耗有著重大意義。LED(Light Emitting Diode,LED)作為公認的第四代光源,具有使用壽命長、光電轉換效率高、安全、綠色環(huán)保等優(yōu)點。由于LED對驅動電源要求相對較高,目前,LED驅動電源成為制約LED發(fā)展的瓶頸。本文以雙管反激式拓撲為基礎,為LED設計出具有輸入端無大電解電容、高功率因數(shù)、高可靠等優(yōu)點的驅動電源。本文首先介紹了LED的應用現(xiàn)狀及發(fā)展前景,闡述了研制高可靠性LED驅動電源的背景與意義。分析目前LED驅動電源的現(xiàn)存問題,在現(xiàn)存問題的基礎上,結合LED驅動電源的發(fā)展趨勢,確定研制高功率因數(shù)、高效率、高可靠性、長壽命LED驅動電源的目標。其次,通過對開關電源常用拓撲的介紹,對比幾種常用拓撲的優(yōu)缺點,選擇雙管反激變換器作為LED驅動電源的主拓撲。通過分析雙管反激變換器中兩個開關管的同步與異步工作狀態(tài),得出當雙管反激電路兩個開關管工作在異步狀態(tài)時,能量損耗較大,因此應該盡量使雙管反激變換器工作在同步狀態(tài)。采用隔離變壓器方案驅動雙管反激變換器中的兩個開關管,使其盡量工作在同步狀態(tài),減少能量損耗。為濾除電源輸入端電磁干擾,設計了輸入端EMI濾波器。通過分析反激式變壓器的工作狀態(tài),結合實際需求,設計了電源實際使用的變壓器參數(shù)。由于漏感對雙管反激式變換器存在較大危害,闡述繞制變壓器時,降低變壓器漏感的部分方法。再次,采用芯片控制單級式PFC電路,取消輸入端大電解電容的使用。對芯片的供電電路進行優(yōu)化,減少在芯片供電電路上的損耗,并完成主控制芯片外圍電路的設計。計算輸出端電壓與電流反饋回路的參數(shù),設計電源保護電路,并對輸出端的整流二極管與濾波電容進行選擇,確保為LED負載提供可靠的電源。最后,對實驗樣機進行測試,給出了電源關鍵元件的波形。在輸入電壓變化的情況下對電源的性能進行測試。在交流220V輸入條件下,電源的效率為87.04%,功率因數(shù)為0.968,并對電路中損耗較大的元件進行功耗分析。
【關鍵詞】：LED驅動電源 雙管反激 高功率因數(shù) 開關電源 單級式PFC
【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13-24
• 1.1 課題研究的背景和意義13-14
• 1.2 LED的電學特性14-15
• 1.3 LED的驅動方式15-20
• 1.3.1 LED交流驅動方式16-17
• 1.3.2 LED直流驅動方式17-20
• 1.4 LED驅動電源的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢20-23
• 1.4.1 LED驅動電源方案20-21
• 1.4.2 LED驅動電源現(xiàn)存問題21-22
• 1.4.3 LED驅動電源的發(fā)展方向22-23
• 1.5 本論文的主要內(nèi)容23-24
• 第二章 LED大功率驅動電源設計基礎24-40
• 2.1 開關電源常見拓撲24-29
• 2.2 主電路拓撲的選擇29-30
• 2.3 雙管反激變換器拓撲工作狀態(tài)分析30-32
• 2.3.1 雙管不連續(xù)模式反激變換器開關管同步工作狀態(tài)30-31
• 2.3.2 雙管不連續(xù)模式反激變換器開關管不同步工作狀態(tài)31-32
• 2.4 功率因數(shù)校正32-39
• 2.4.1 有源功率因數(shù)校正的控制策略36-37
• 2.4.2 單級式PFC37-39
• 2.5 本章小結39-40
• 第三章 電源整體方案及輸入回路設計40-52
• 3.1 電源整體方案設計40-41
• 3.2 EMI濾波電路的設計41-43
• 3.2.1 EMI來源41-42
• 3.2.2 EMI濾波器設計42-43
• 3.3 變壓器設計43-48
• 3.3.1 反激變壓器工作狀態(tài)分析43-46
• 3.3.2 變壓器實際參數(shù)設計46-48
• 3.4 啟動電路優(yōu)化48-50
• 3.5 鉗位電路優(yōu)化50-51
• 3.6 本章小結51-52
• 第四章 控制電路及輸出回路設計52-65
• 4.1 主控制芯片選擇52-53
• 4.2 芯片軟啟動設計53-54
• 4.3 控制芯片部分外圍元件參數(shù)計算54-56
• 4.3.1 芯片供電電路設計54-55
• 4.3.2 電流檢測電阻55
• 4.3.3 零電流檢測電阻設計55-56
• 4.4 雙管反激開關管選擇及驅動設計56-57
• 4.5 輸出與反饋電路設計57-62
• 4.5.1 輸出整流二極管的選擇57-58
• 4.5.2 輸出電容的選擇58-59
• 4.5.3 反饋電路設計59-62
• 4.6 保護電路設計62-64
• 4.7 本章小結64-65
• 第五章 系統(tǒng)測試與實驗結果分析65-75
• 5.1 電源整體調試65-66
• 5.2 實驗波形66-69
• 5.2.1 輸出紋波測試66
• 5.2.2 開關管MOSFET上電壓波形66-68
• 5.2.3 初級電流波形68-69
• 5.3 電源功率因數(shù)與效率測試69-71
• 5.4 元件功耗分析71-74
• 5.4.1 輸入端損耗分析71-72
• 5.4.2 輸出端功耗分析72
• 5.4.3 變壓器損耗72-74
• 5.5 本章小結74-75
• 總結與展望75-77
• 參考文獻77-81
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文81-83
• 致謝83

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本文編號：592563