本文關(guān)鍵詞：大功率LED數(shù)字驅(qū)動電源的設(shè)計(jì)

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【摘要】：能源危機(jī)和環(huán)境污染兩大問題已經(jīng)成為制約全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸,而照明用電約占世界能源消耗的20%。LED因其環(huán)保、清潔、長壽、節(jié)能等眾多優(yōu)點(diǎn)成為照明事業(yè)的新星。LED是低壓直流驅(qū)動的冷光源,它的性能受到環(huán)境的制約,其驅(qū)動電源的優(yōu)劣是影響LED產(chǎn)品的可靠性的關(guān)鍵問題。本文針對LED工作電流的特性,設(shè)計(jì)一個可以與外界通信管理的,輸出電流可調(diào)的LED數(shù)字驅(qū)動電源。論文介紹了LED照明的優(yōu)勢和廣闊前景,以及LED的基本原理和應(yīng)用現(xiàn)狀;經(jīng)過多方面的考慮和計(jì)算,選擇數(shù)字信號處理器DSP(TMS320F28027)作為主控芯片,通過PID調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)電源的恒流輸出。本電源可與外界系統(tǒng)通信,調(diào)節(jié)輸出的PWM占空比,改變輸出電流大小。本文針對市場需求,提出了100W大功率LED的設(shè)計(jì)要求,電源輸入為220V交流市電輸入,輸出電流0~3A可調(diào)且恒流。經(jīng)過對比和考慮,選定反激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為DC/DC變換器。LED數(shù)字驅(qū)動電源的設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)包括控制電路、功率電路、輸入保護(hù)、EMI電路和輔助電源電路,介紹了硬件電路工作原理、各元器件的選型和變壓器的設(shè)計(jì),還說明了電源PCB設(shè)計(jì)的要點(diǎn);軟件系統(tǒng)包括主程序、PID控制程序、ADC程序、PWM程序和通信程序。軟件設(shè)計(jì)對各模塊程序的原理和設(shè)計(jì)流程作出了詳細(xì)說明,并給出了模塊程序部分的關(guān)鍵性代碼。最后對本電源的進(jìn)行了測試與分析。先進(jìn)行一些基本調(diào)試,確保基本電路正確;再對各功能模塊進(jìn)行測試分析,保證各模塊正常運(yùn)行;然后對整機(jī)進(jìn)行帶負(fù)載測試,實(shí)驗(yàn)表明該電源運(yùn)行穩(wěn)定,基本滿足設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：LED驅(qū)動 反激變換器 數(shù)字電源 DSP控制
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN86
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題研究的背景及意義10-12
• 1.1.1 背景10-11
• 1.1.2 意義11-12
• 1.2 LED燈概述12-15
• 1.2.1 LED工作原理12-14
• 1.2.2 LED燈的優(yōu)缺點(diǎn)14-15
• 1.3 LED驅(qū)動電源的研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3.1 大功率LED驅(qū)動方式15-16
• 1.3.2 開關(guān)電源工作原理16-17
• 1.3.3 開關(guān)電源數(shù)字化17-18
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容18-20
• 第2章 LED數(shù)字驅(qū)動電源的總體設(shè)計(jì)20-28
• 2.1 LED數(shù)字驅(qū)動電源的總體設(shè)計(jì)20-22
• 2.2 LED數(shù)字驅(qū)動電源的DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇22-24
• 2.3 LED數(shù)字驅(qū)動電源的控制芯片的選擇24-25
• 2.4 LED數(shù)字驅(qū)動電源的控制算法的選擇25-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 LED數(shù)字驅(qū)動電源的硬件設(shè)計(jì)28-50
• 3.1 控制電路設(shè)計(jì)28-35
• 3.1.1 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)28-30
• 3.1.2 采樣電路的設(shè)計(jì)30-33
• 3.1.3 MOS驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)33-34
• 3.1.4 通信接口電路的設(shè)計(jì)34-35
• 3.2 功率電路設(shè)計(jì)及參數(shù)選擇35-43
• 3.2.1 輸入整流模塊參數(shù)選擇36-37
• 3.2.2 反激變壓器的設(shè)計(jì)37-41
• 3.2.3 吸收電路設(shè)計(jì)41-42
• 3.2.4 輸出整流及濾波電路的參數(shù)選擇42-43
• 3.3 輸入保護(hù)電路及EMI設(shè)計(jì)43-46
• 3.3.1 輸入保護(hù)電路設(shè)計(jì)44-45
• 3.3.2 EMI濾波器設(shè)計(jì)45-46
• 3.4 輔助電源設(shè)計(jì)46-48
• 3.5 PCB的設(shè)計(jì)48-49
• 3.6 本章小結(jié)49-50
• 第4章 LED數(shù)字驅(qū)動電源的軟件設(shè)計(jì)50-62
• 4.1 軟件開發(fā)環(huán)境CCS50-51
• 4.2 主程序的設(shè)計(jì)51-53
• 4.3 EPWM程序設(shè)計(jì)53-56
• 4.4 ADC采樣程序設(shè)計(jì)56-58
• 4.5 PID的程序設(shè)計(jì)58-59
• 4.6 通信模塊程序設(shè)計(jì)59-61
• 4.7 本章小結(jié)61-62
• 第5章 系統(tǒng)的測試與分析62-68
• 5.1 系統(tǒng)的基本調(diào)試62-63
• 5.2 各功能模塊調(diào)試63-65
• 5.3 系統(tǒng)功能測試與分析65-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 總結(jié)與展望68-70
• 1 總結(jié)68-69
• 2 展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 致謝73-74
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：828332