具有PFC功能的LED驅(qū)動電源研究與設(shè)計
發(fā)布時間:2021-01-21 01:30
LED照明的發(fā)展催生了LED電源巨大的市場需求,而LED驅(qū)動電源的質(zhì)量是決定LED燈具壽命的關(guān)鍵問題。LED驅(qū)動照明電源由于應(yīng)用廣泛,特別是在未來家用照明普及的時候,為了防止諧波對電網(wǎng)的污染和符合相關(guān)照明諧波標準,應(yīng)保證輸入端較高的功率因數(shù),LED驅(qū)動電源需要有較高的功率因數(shù)校正功能。另外隨著電力電子技術(shù)及其控制技術(shù)的不斷發(fā)展,模擬控制的局限性已經(jīng)越來越明顯,因而對LED驅(qū)動電源進行數(shù)字化實現(xiàn)是非常必要而且重要的。在此背景下本文進行了具有PFC功能的LED驅(qū)動電源的研究與設(shè)計。首先對功率因數(shù)校正電路的拓撲結(jié)構(gòu)、控制方式進行比較,確定采用Boost PFC電路結(jié)構(gòu)和平均電流控制方式,采用反激式變換電路作為DC-DC變換電路。文中分析了采用平均電流控制方式的Boost PFC電路和反激變換電路的工作原理,建立了兩種電路的狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型和傳遞函數(shù),通過Boost PFC電路和反激式變換電路的傳遞函數(shù),結(jié)合不同環(huán)路的PI調(diào)節(jié)器對其幅頻特性進行了分析,進而選擇出合適的PI調(diào)節(jié)器參數(shù)對電路進行控制。通過MATLAB軟件對PI調(diào)節(jié)器的控制特性進行了分析,達到了對理論分析進行驗證的目的。其次對LED...
【文章來源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
恒壓驅(qū)動模式
圖 1-2 恒流驅(qū)動模式Fig.1-2 Constant Current Drive Mode紀 80 年代初提出了功率因數(shù)校正的概念,后來部分國家對電源相關(guān)標準。各國開始對功率因數(shù)校正問題關(guān)注起來,IEC100電源設(shè)計中的功率因數(shù)校正提出了強制的要求。目前單相功率地較為成熟。部分文獻中研究的兩級 PFC 技術(shù),包括 PFC 前率變換級。功率級的完善與 PFC 控制方式的簡化是研究中的因數(shù)校正電路的拓撲結(jié)構(gòu)有很多種,要獲得良好的功率因數(shù)校適的拓撲電路結(jié)構(gòu)和控制方法[17]。分文獻中,仍較多的采用傳統(tǒng)的模擬控制算法,傳統(tǒng)的模擬控較為成熟,模擬控制方法簡單直接[18],但是也有其明顯的缺點多、系統(tǒng)復(fù)雜、維修困難、控制參數(shù)固定后難以修改、存在硬能差等[19]。控制技術(shù)的快速進步使得模擬控制的局限性越來越明顯。數(shù)字
安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文上世紀 90 年代后,美國德州儀器公司(TI)開發(fā)了基于自有 DSP 的全數(shù)字控制 UPS 電源。2004 年全球第一個數(shù)字電源論壇出現(xiàn)。CMOS 技術(shù)的不斷提高促進了電源器件的體積變小、價格降低。ROAL 和 TI 等公司是國外較為領(lǐng)先的數(shù)字電源公司[24]。近年來,數(shù)字電源控制技術(shù)的應(yīng)用使得數(shù)字電源得到了迅速的發(fā)展。數(shù)字電源主要以數(shù)字控制專用芯片為核心,通過功率變換器進行輸入電壓的直流轉(zhuǎn)換,得到需要的直流電,利用故障監(jiān)測電路、隔離反饋分別實時采樣直流變換過程中的故障信號、模擬量等輸入到數(shù)字控制芯片中進行計算與處理,利用 DSP 等控制器自身含有的 PWM 發(fā)生器生成相應(yīng)的 PWM 信號,通過隔離驅(qū)動電路從而對功率變換器中的開關(guān)管進行實時控制,達到穩(wěn)定直流輸出的目的。數(shù)字電源結(jié)構(gòu)如圖 1-3 所示[25]。
本文編號:2990178
【文章來源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
恒壓驅(qū)動模式
圖 1-2 恒流驅(qū)動模式Fig.1-2 Constant Current Drive Mode紀 80 年代初提出了功率因數(shù)校正的概念,后來部分國家對電源相關(guān)標準。各國開始對功率因數(shù)校正問題關(guān)注起來,IEC100電源設(shè)計中的功率因數(shù)校正提出了強制的要求。目前單相功率地較為成熟。部分文獻中研究的兩級 PFC 技術(shù),包括 PFC 前率變換級。功率級的完善與 PFC 控制方式的簡化是研究中的因數(shù)校正電路的拓撲結(jié)構(gòu)有很多種,要獲得良好的功率因數(shù)校適的拓撲電路結(jié)構(gòu)和控制方法[17]。分文獻中,仍較多的采用傳統(tǒng)的模擬控制算法,傳統(tǒng)的模擬控較為成熟,模擬控制方法簡單直接[18],但是也有其明顯的缺點多、系統(tǒng)復(fù)雜、維修困難、控制參數(shù)固定后難以修改、存在硬能差等[19]。控制技術(shù)的快速進步使得模擬控制的局限性越來越明顯。數(shù)字
安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文上世紀 90 年代后,美國德州儀器公司(TI)開發(fā)了基于自有 DSP 的全數(shù)字控制 UPS 電源。2004 年全球第一個數(shù)字電源論壇出現(xiàn)。CMOS 技術(shù)的不斷提高促進了電源器件的體積變小、價格降低。ROAL 和 TI 等公司是國外較為領(lǐng)先的數(shù)字電源公司[24]。近年來,數(shù)字電源控制技術(shù)的應(yīng)用使得數(shù)字電源得到了迅速的發(fā)展。數(shù)字電源主要以數(shù)字控制專用芯片為核心,通過功率變換器進行輸入電壓的直流轉(zhuǎn)換,得到需要的直流電,利用故障監(jiān)測電路、隔離反饋分別實時采樣直流變換過程中的故障信號、模擬量等輸入到數(shù)字控制芯片中進行計算與處理,利用 DSP 等控制器自身含有的 PWM 發(fā)生器生成相應(yīng)的 PWM 信號,通過隔離驅(qū)動電路從而對功率變換器中的開關(guān)管進行實時控制,達到穩(wěn)定直流輸出的目的。數(shù)字電源結(jié)構(gòu)如圖 1-3 所示[25]。
本文編號:2990178
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