【摘要】：LED光源具有許多良好的特性,例如較高的發(fā)光效率、較長(zhǎng)的使用壽命以及環(huán)保等。在AC輸入的應(yīng)用場(chǎng)合中,需要AC-DC LED驅(qū)動(dòng)電路來點(diǎn)亮DC LED。分段式LED驅(qū)動(dòng)電路具有高效率、高功率因數(shù)(PF)以及較低的輸入電流總諧波失真(THDi)等優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)的開關(guān)模式拓?fù)洳煌?分段式線性拓?fù)錄]有儲(chǔ)能電感或電解電容,它們主要由一系列可控電流源組成,使得分段式LED驅(qū)動(dòng)電路擁有較小的電磁干擾(EMI),同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)小體積和低成本地應(yīng)用。本文首先分別詳細(xì)地介紹了基于三種LED電流策略的分段式LED驅(qū)動(dòng)電路的原理,給出了它們的理論工作波形和相應(yīng)的理論公式推導(dǎo)。為了驗(yàn)證三種分段式LED驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)際效果并進(jìn)行比較,搭建了3個(gè)平均輸入功率約為6 W的樣機(jī)。經(jīng)過實(shí)驗(yàn),在沒有任何輸入濾波器時(shí),三個(gè)樣機(jī)在輸入電壓190 V至240 V的條件下,效率達(dá)到81%~86%,功率因數(shù)位于0.91~0.97之間。采用正弦和恒流電流策略的分段式LED驅(qū)動(dòng)電路的THDi_(40)位于16.83%~24.84%之間,輸入電流絕大部分滿足Class-D標(biāo)準(zhǔn);采用負(fù)正弦電流策略的分段式LED驅(qū)動(dòng)電路的THDi_(40)位于29.70%~41.25%之間,在各輸入電壓等級(jí)下,均有5~6處諧波含量超過Class-D標(biāo)準(zhǔn)。此外,依據(jù)三個(gè)樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對(duì)各個(gè)樣機(jī)均做出了損耗分析。其次,本文根據(jù)效率、功率因數(shù)及輸入電流總諧波失真等指標(biāo),分析了影響分段式LED驅(qū)動(dòng)電路性能的主要因素。分別從輸入電流策略和LED負(fù)載組合優(yōu)選兩個(gè)角度出發(fā),給出了相應(yīng)的優(yōu)化方案。具體包括:將正弦電流策略與負(fù)正弦電流策略相結(jié)合,應(yīng)用到分段式LED驅(qū)動(dòng)電路中并根據(jù)此電流策略搭建了平均輸入功率為6 W的樣機(jī)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,在該電流策略下,樣機(jī)在寬范圍輸入電壓190 V至240 V的條件下,效率達(dá)到81%~86%,功率因數(shù)位于0.97~0.98之間,THDi_(40)位于18.16%~22.72%之間,輸入電流絕大部分滿足Class-D標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)減少了樣機(jī)在寬范圍輸入電壓下時(shí)的功率波動(dòng);為了保證所選LED負(fù)載能使分段式LED驅(qū)動(dòng)電路的性能在寬范圍輸入電壓內(nèi)能達(dá)到或接近最優(yōu),同時(shí)加快負(fù)載優(yōu)選的速度,提出了一種適用于分段式LED驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)載優(yōu)選算法并利用MATLAB設(shè)計(jì)了基于該種算法的GUI界面。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM923.34
【圖文】：

1-2 動(dòng)態(tài)調(diào)整 LED 負(fù)載功率的分段式 LED 驅(qū)動(dòng)電路圖 1-3 典型的分段式 LED 驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)段式 LED 驅(qū)動(dòng)電路的基本思路是將 LED 負(fù)載電壓閾值才能導(dǎo)通，該電壓閾值由該通道的 L

3圖 1-3 典型的分段式 LED 驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)于圖 1-3 的分段式 LED 驅(qū)動(dòng)電路的基本思路是將 LED 負(fù)載分為多個(gè)通道要達(dá)到一定的電壓閾值才能導(dǎo)通，該電壓閾值由該通道的 LED 顆數(shù)和單電壓 Vf共同決定。構(gòu)成主電路中的可控電流源的半導(dǎo)體器件主要有金屬氧效應(yīng)管(MOSFET)和雙極結(jié)型晶體管(BJT)兩種，主電路通過這些可控電流ED 負(fù)載的電流。隨著輸入電壓 vac的上升，實(shí)時(shí)檢測(cè)交流輸入電壓是否達(dá) LED 負(fù)載通道的閾值，從而實(shí)現(xiàn)選擇性地導(dǎo)通一至多個(gè)通道的 LED 負(fù)載分段式線性拓?fù)浜洼斎腚娏骺刂撇呗�，將輸入電流塑造成不同的形態(tài)，當(dāng)?shù)赖?LED 顆數(shù)選取適當(dāng)時(shí)，可以達(dá)到良好的性能指標(biāo)�，F(xiàn)有的研究中，為了使得分段式 LED 驅(qū)動(dòng)電路得到高 PF 和低 THDi 的應(yīng)

圖2-1分段式LED驅(qū)動(dòng)電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

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1 王s

本文編號(hào)：2785935