可調(diào)光200W LED驅(qū)動電源設計
本文關鍵詞:可調(diào)光200W LED驅(qū)動電源設計
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【摘要】:LED燈是出現(xiàn)于20世紀末的一種新型照明光源,從其誕生之日起,就以其高效、節(jié)能、環(huán)保、壽命長、可靠性高等優(yōu)點成為照明光源研究的新熱點。然而LED具有非線性的光學、熱學和電學特性,不能像傳統(tǒng)白熾燈那樣直接接通市電,必須經(jīng)過復雜的電壓電流變換電路才能為LED提供穩(wěn)定的發(fā)光條件,特別是在大功率LED應用場合,高效率、高功率因數(shù)的要求更是增加了LED驅(qū)動電源的設計難度。此外,現(xiàn)代照明提出了舒適環(huán)保的要求,如果能實現(xiàn)LED的智能調(diào)光,不但能發(fā)揮LED高效節(jié)能的優(yōu)勢,還能延長LED的使用壽命。正是基于實現(xiàn)LED驅(qū)動電源這些特性和要求的考慮,本文進行了可調(diào)光大功率LED驅(qū)動電源的研究,設計了一款可調(diào)光200W的LED驅(qū)動電源,該驅(qū)動電源具有高效率、高功率因數(shù)、大功率輸出、可調(diào)光等特性。論文主要完成了以下幾項內(nèi)容:1.研究了LED的發(fā)光原理和光學、電學特性,分析了獲得穩(wěn)定發(fā)光的條件;為了實現(xiàn)高效率和高功率因數(shù)的要求,設計了基于功率因數(shù)校正(PFC)和LLC諧振的基本電路,并研究了相關電路的原理。而為了實現(xiàn)調(diào)光特性,在研究了調(diào)光原理的基礎上,設計了基于單片機控制的調(diào)光電路。并考慮到實際工程應用,設計了EMI濾波器和散熱性能設計,提高了驅(qū)動電源的可靠性。2.在完成電路硬件和軟件部分設計的基礎上,制作了200W可調(diào)光LED驅(qū)動電源實驗樣機,經(jīng)過調(diào)試和樣機性能測試,實驗樣機的各項性能與設計規(guī)格相符合,達到了課題研究目標。
【關鍵詞】:大功率 高效率 可調(diào)光 功率因數(shù)校正 LED驅(qū)動電源
【學位授予單位】:浙江大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TM923.34
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-12
- 第1章 緒論12-18
- 1.1 引言12-13
- 1.2 驅(qū)動電源發(fā)展現(xiàn)狀13-15
- 1.3 本文的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排15-18
- 第2章 LED驅(qū)動電源理論基礎18-32
- 2.1 LED基本原理18-21
- 2.1.1 LED物理原理18-19
- 2.1.2 LED電學特性19-20
- 2.1.3 LED光學特性20-21
- 2.2 LED驅(qū)動電源拓撲結(jié)構(gòu)21-24
- 2.2.1 Buck拓撲結(jié)構(gòu)21-22
- 2.2.2 Boost拓撲結(jié)構(gòu)22-23
- 2.2.3 Buck-Boost拓撲結(jié)構(gòu)23-24
- 2.3 諧振變換器24-27
- 2.3.1 串聯(lián)諧振變換器24-25
- 2.3.2 并聯(lián)諧振變換器25
- 2.3.3 串并聯(lián)諧振變換器25-26
- 2.3.4 LLC串并聯(lián)諧振變換器26-27
- 2.4 EMI及散熱設計27-31
- 2.4.1 EMI濾波器設計27-30
- 2.4.2 散熱設計30-31
- 2.5 本章小結(jié)31-32
- 第3章 PFC電路原理及設計32-46
- 3.1 功率因數(shù)校正原理32-37
- 3.1.1 功率因數(shù)校正概述32-34
- 3.1.2 APFC的基本原理34-37
- 3.2 基于L6563的PFC電路設計37-45
- 3.2.1 L6563芯片介紹37-38
- 3.2.2 PFC電路功能實現(xiàn)38-40
- 3.2.3 Boost主電路基本參數(shù)設計40-44
- 3.2.4 L6563外圍電路基本參數(shù)設計44-45
- 3.3 本章小結(jié)45-46
- 第4章 LLC諧振電路原理及設計46-66
- 4.1 LLC諧振變換器的工作原理46-52
- 4.2 L6599外圍電路設計52-60
- 4.2.1 振蕩器的設計53-54
- 4.2.2 空載/輕載工作54-55
- 4.2.3 軟啟動55-56
- 4.2.4 過流保護56-57
- 4.2.5 過載保護57-58
- 4.2.6 過壓保護58
- 4.2.7 LINE檢測功能58-59
- 4.2.8 輸出驅(qū)動部分59-60
- 4.3 LLC主電路設計60-65
- 4.3.1 設計規(guī)格60-61
- 4.3.2 LLC參數(shù)設計61-63
- 4.3.3 電感和變壓器設計63-65
- 4.4 本章小結(jié)65-66
- 第5章 調(diào)光電路原理及設計66-79
- 5.1 LED調(diào)光方式66-69
- 5.1.1 模擬調(diào)光67
- 5.1.2 可控硅調(diào)光67-68
- 5.1.3 PWM調(diào)光68-69
- 5.2 輸出控制電路設計69-71
- 5.2.1 TSM103W控制芯片介紹69-70
- 5.2.2 TSM103W外圍電路設計70-71
- 5.3 調(diào)光控制電路設計71-77
- 5.3.1 PIC16F1827單片機介紹71-72
- 5.3.2 PIC16F1827外圍電路設計72-75
- 5.3.3 PIC16F1827軟件部分設計75-77
- 5.4 本章小結(jié)77-79
- 第6章 測試結(jié)果與分析79-93
- 6.1 EMC測試80-81
- 6.2 PFC電路測試81-83
- 6.2.1 輸入電壓電流PFC81-82
- 6.2.2 Boost升壓波形82
- 6.2.3 Boost開關管波形82-83
- 6.3 LLC電路測試83-84
- 6.3.1 LLC開關管波形83-84
- 6.3.2 輸出整流二極管波形84
- 6.4 整機輸出特性測試84-85
- 6.5 調(diào)光性能分析85-86
- 6.5.1 模擬調(diào)光性能分析85
- 6.5.2 PWM調(diào)光性能分析85-86
- 6.6 整機性能測試86-92
- 6.6.1 浪涌電流和諧波畸變86-87
- 6.6.2 效率和功率因數(shù)87-89
- 6.6.3 開機時間和過沖89-90
- 6.6.4 電壓調(diào)整率和負載調(diào)整率90-91
- 6.6.5 短路保護和過壓保護91-92
- 6.7 本章小結(jié)92-93
- 第7章 工作總結(jié)與展望93-95
- 7.1 工作總結(jié)93
- 7.2 展望93-95
- 參考文獻95-99
- 附錄 Ⅰ L6563引腳功能99-100
- 附錄 Ⅱ L6599引腳功能100-101
- 附錄 Ⅲ 電路原理圖101-102
- 附錄 Ⅳ PCB圖102-103
- 作者簡歷及在學期間所取得的科研成果103
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,本文編號:971123
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