本文關(guān)鍵詞：無(wú)電解電容LED驅(qū)動(dòng)電源研究

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【摘要】：發(fā)光二極管(LED)是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件,具有安全、耗電量小、壽命長(zhǎng)等許多優(yōu)點(diǎn),LED作為第四代光源,引發(fā)了新一次照明革命,有著十分廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展前途。由于LED自身特有的光電特性,決定了不能直接接電源供電,而是需要用驅(qū)動(dòng)電源模塊來(lái)對(duì)電能進(jìn)行控制。一般的驅(qū)動(dòng)電源的濾波環(huán)節(jié)大多都采用了電解電容,一方面,電解電容只能起到抑制紋波的效果并不能完全消除,殘留下來(lái)的紋波會(huì)影響LED的發(fā)光效率。另一方面,電解電容自身壽命較短和LED光源的長(zhǎng)壽命嚴(yán)重不匹配,將直接減少其使用壽命和工作安全可靠性。所以,怎樣解決電解電容壽命問(wèn)題,提高驅(qū)動(dòng)電源可靠性,已經(jīng)成為了LED當(dāng)前發(fā)展的一個(gè)重要問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題,本文采用輸入電流連續(xù),降壓能力強(qiáng)的改進(jìn)型Buck變換器作為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)電源的主電路拓?fù)洹ａ槍?duì)濾波環(huán)節(jié)的電解電容問(wèn)題在改進(jìn)型Buck變換器的基礎(chǔ)上利用紋波補(bǔ)償電路來(lái)抑制電路輸出端紋波,從而可以代替短壽命的濾波電解電容,使得流經(jīng)LED的電流為恒定直流。提出了I2U控制方法,可以提高電路的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度,并能精確控制流經(jīng)LED的電流保持其恒定,從而滿足了LED的供電要求。這種新的驅(qū)動(dòng)電源無(wú)電解電容,輸出紋波小,大大提升了驅(qū)動(dòng)電源的使用壽命和工作可靠性。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)針對(duì)傳統(tǒng)的Buck電路存在的降壓能力不強(qiáng),輸入電流斷續(xù)會(huì)造成電磁干擾等缺點(diǎn),設(shè)計(jì)了降壓能力強(qiáng),輸入電流連續(xù)的改進(jìn)型Buck變換器。分析了濾波電容對(duì)輸出紋波產(chǎn)生的影響,以及電解電容存在的壽命短問(wèn)題,指出了去除電解電容對(duì)提高驅(qū)動(dòng)電源使用壽命的重要性。(2)提出了無(wú)電解電容改進(jìn)型Buck LED驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu),也就是在改進(jìn)型Buck變換器的基礎(chǔ)上利用紋波補(bǔ)償電路來(lái)抑制電路輸出端紋波,從而可以代替短壽命的濾波電解電容,使得流經(jīng)LED的電流為恒定直流。(3)提出了I2U控制方法,相比于傳統(tǒng)峰值電流控制,能精準(zhǔn)控制流過(guò)LED的電流并使其保持恒定,且具有較好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度,并將它運(yùn)用在無(wú)電解電容改進(jìn)型Buck LED驅(qū)動(dòng)電路上。
【關(guān)鍵詞】：改進(jìn)型Buck變換器 電解電容 紋波補(bǔ)償 I2U控制
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM46
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 研究背景及意義9-12
• 1.2 LED發(fā)光機(jī)理和伏安特性12-16
• 1.2.1 LED的發(fā)光機(jī)理12-14
• 1.2.2 LED的伏安特性14-16
• 1.3 LED驅(qū)動(dòng)電源技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀16-17
• 1.4 本文研究主要內(nèi)容17-19
• 第二章 改進(jìn)型Buck LED驅(qū)動(dòng)電源19-36
• 2.1 改進(jìn)型Buck LED驅(qū)動(dòng)電源分析19-27
• 2.1.1 改進(jìn)型Buck LED驅(qū)動(dòng)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)19-21
• 2.1.2 電感電流連續(xù)工作模式分析21-25
• 2.1.3 電感電流斷續(xù)工作模式分析25-27
• 2.2 變換器濾波環(huán)節(jié)分析27-29
• 2.3 電解電容壽命限制29-31
• 2.4 仿真分析31-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第三章 無(wú)電解電容改進(jìn)型Buck LED驅(qū)動(dòng)電源36-50
• 3.1 無(wú)電解電容改進(jìn)型Buck LED驅(qū)動(dòng)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)36-37
• 3.2 紋波補(bǔ)償環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)37-41
• 3.2.1 紋波補(bǔ)償電路結(jié)構(gòu)37-40
• 3.2.2 紋波補(bǔ)償工作過(guò)程40-41
• 3.3 電路建模及小信號(hào)分析41-48
• 3.3.1 三端開(kāi)關(guān)器件建模法41-44
• 3.3.2 小信號(hào)模型分析44-48
• 3.4 本章小結(jié)48-50
• 第四章 I2U控制無(wú)電解電容改進(jìn)型Buck LED驅(qū)動(dòng)電源50-68
• 4.1 I2U控制方法50-56
• 4.1.1 峰值電流控制介紹50-51
• 4.1.2 I2U控制無(wú)電解電容改進(jìn)型Buck LED驅(qū)動(dòng)電源電路結(jié)構(gòu)51-52
• 4.1.3 I2U控制工作原理52-54
• 4.1.4 電感電流次諧波振蕩與斜坡補(bǔ)償54-56
• 4.2 內(nèi)環(huán)傳遞函數(shù)56-61
• 4.2.1 內(nèi)環(huán)傳遞函數(shù)推導(dǎo)57-60
• 4.2.2 內(nèi)環(huán)傳遞函數(shù)分析60-61
• 4.3 仿真分析61-67
• 4.4 本章小結(jié)67-68
• 第五章 整體電路仿真和實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)68-79
• 5.1 仿真電路搭建68-69
• 5.2 仿真結(jié)果分析69-71
• 5.3 實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)71-77
• 5.3.1 主電路參數(shù)設(shè)計(jì)71-72
• 5.3.2 控制電路參數(shù)設(shè)計(jì)72-77
• 5.4 本章小結(jié)77-79
• 第六章 總結(jié)與展望79-82
• 6.1 本文總結(jié)79-80
• 6.2 本文展望80-82
• 參考文獻(xiàn)82-87
• 致謝87-88
• 作者在攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果88

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