LED照明調(diào)光驅(qū)動電源的研究與設(shè)計
發(fā)布時間:2017-05-13 08:23
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【摘要】:LED以其高效、節(jié)能、環(huán)保、壽命長等優(yōu)點成為了第四代綠色光源。LED驅(qū)動電源直接決定LED燈的可靠性與壽命,是LED照明發(fā)展的推動力。LED調(diào)光技術(shù)更能體現(xiàn)LED燈的節(jié)能與環(huán)保,延長驅(qū)動電源的壽命。帶有調(diào)光功能的LED驅(qū)動電源成為了現(xiàn)階段LED照明領(lǐng)域的研究熱點。本文對LED恒流驅(qū)動電源和PWM調(diào)光技術(shù)進(jìn)行了深入的研究與分析,設(shè)計了一款40V/0.90A的具有PWM調(diào)光功能的單級反激式LED恒流驅(qū)動電源,本文的主要工作和結(jié)果如下:(1)LED調(diào)光驅(qū)動電源關(guān)鍵技術(shù)的研究。LED調(diào)光驅(qū)動電源包括恒流驅(qū)動電源和調(diào)光器兩大部分,本文對LED調(diào)光驅(qū)動電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、調(diào)光方式、功率因數(shù)校正技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析,針對臨界導(dǎo)通模式的單級PFC反激式變換器進(jìn)行了定性的分析及深入的研究,此變換器簡化了電路,在低成本的基礎(chǔ)上實現(xiàn)高于0.92的較高功率因數(shù)。(2)PWM調(diào)光器的改進(jìn)研究。深入研究了PWM調(diào)光器存在的幾個關(guān)鍵問題,對PWM調(diào)光電路實現(xiàn)方式進(jìn)行了改進(jìn),將調(diào)光開關(guān)與LED燈并聯(lián),實現(xiàn)了無需專用調(diào)光芯片,且對驅(qū)動電源恒流效果無影響的LED調(diào)光;通過單片機MSP430F4152產(chǎn)生高頻率PWM波,并增加補充脈沖,從而有效的減小了調(diào)光延時,實現(xiàn)寬范圍的調(diào)光;通過對軟件的優(yōu)化及大量實驗,確定了最合適的PWM調(diào)光頻率,解決了調(diào)光過程出現(xiàn)的閃爍、噪聲問題。(3)LED調(diào)光驅(qū)動電源的整體設(shè)計。根據(jù)本電源的設(shè)計指標(biāo),對PWM調(diào)光驅(qū)動電源進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計,主要包括單級PFC反激式變換器主電路、反激式變壓器、箝位電路、恒流限壓電路、PWM調(diào)光電路及電磁兼容性的設(shè)計,論文中給出了詳細(xì)的參數(shù)計算方法。(4)樣機制作及系統(tǒng)測試、分析。在理論分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合具體參數(shù)計算,研制了一臺36W的樣機,經(jīng)過測試,該電源的功率因數(shù)高于0.92,效率在0.87以上,恒流精度小于2%,且能實現(xiàn)0~100%寬范圍、無閃爍調(diào)光,達(dá)到了設(shè)計要求。本文在所設(shè)計的具有良好性能的LED恒流驅(qū)動電源的基礎(chǔ)上,增加了PWM調(diào)光功能,改進(jìn)了PWM調(diào)光電路實現(xiàn)方式,并針對PWM調(diào)光延時、閃爍、噪聲問題,提出了有效的解決辦法,實現(xiàn)了LED寬范圍、無閃爍調(diào)光。電源整體效率高,功率因數(shù)高,成本低,具有較好的實用性能與應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】:LED驅(qū)動電源 PWM調(diào)光 恒流 功率因數(shù)校正
【學(xué)位授予單位】:陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TM923.34;TN86
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-11
- 1 緒論11-18
- 1.1 課題研究目的和意義11
- 1.2 LED的特性及電源要求11-15
- 1.2.1 LED發(fā)光原理11-12
- 1.2.2 LED的主要特性12-14
- 1.2.3 LED驅(qū)動電源的要求14-15
- 1.3 LED調(diào)光驅(qū)動電源的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀15-17
- 1.4 本文的主要工作及章節(jié)安排17-18
- 2 LED調(diào)光驅(qū)動電源關(guān)鍵技術(shù)分析18-37
- 2.1 LED驅(qū)動器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)18-23
- 2.1.1 非隔離型18-20
- 2.1.2 隔離型20-23
- 2.2 LED調(diào)光方式23-25
- 2.2.1 模擬調(diào)光23-24
- 2.2.2 可控硅調(diào)光24-25
- 2.2.3 PWM調(diào)光25
- 2.3 功率因數(shù)校正技術(shù)25-31
- 2.3.1 無源功率因數(shù)校正技術(shù)26-28
- 2.3.2 有源功率因數(shù)校正技術(shù)28-30
- 2.3.3 兩級PFC與單級PFC技術(shù)分析比較30-31
- 2.4 臨界導(dǎo)通模式單級APFC反激式變換器分析31-36
- 2.4.1 臨界導(dǎo)通模式單級APFC反激變換器工作原理31-32
- 2.4.2 臨界導(dǎo)通模式單級APFC反激式變換器的穩(wěn)態(tài)分析32-36
- 2.5 本章小結(jié)36-37
- 3 PWM調(diào)光的LED驅(qū)動電源的整體電路設(shè)計37-57
- 3.1 LED驅(qū)動電源的設(shè)計指標(biāo)37
- 3.2 PWM調(diào)光的LED驅(qū)動電源整體框架37-38
- 3.3 臨界導(dǎo)通模式單級PFC反激式變換器設(shè)計38-46
- 3.3.1 芯片介紹38-39
- 3.3.2 單級PFC反激式變換器主電路設(shè)計39-42
- 3.3.3 反激式變壓器設(shè)計42-46
- 3.4 箝位電路設(shè)計46-48
- 3.5 恒流限壓電路設(shè)計48-50
- 3.5.1 恒流限壓電路分析48-49
- 3.5.2 恒流限壓參數(shù)設(shè)計49-50
- 3.6 PWM調(diào)光器的研究與設(shè)計50-54
- 3.6.1 PWM調(diào)光電路的改進(jìn)50-52
- 3.6.2 PWM調(diào)光延時問題52-54
- 3.6.3 PWM調(diào)光閃爍和噪聲問題54
- 3.7 電磁兼容性設(shè)計54-56
- 3.8 本章小結(jié)56-57
- 4 PWM調(diào)光器的程序設(shè)計57-63
- 4.1 MSP430 單片機介紹57
- 4.2 軟件開發(fā)平臺介紹57-61
- 4.3 PWM調(diào)光程序設(shè)計61-62
- 4.4 本章小結(jié)62-63
- 5 系統(tǒng)測試結(jié)果與分析63-72
- 5.1 樣機的制作63-64
- 5.2 電源樣機測試與分析64-71
- 5.2.1 功率因數(shù)及效率分析65-67
- 5.2.2 PWM調(diào)光性能分析67-68
- 5.2.3 EMC傳導(dǎo)干擾測試68-71
- 5.3 本章小結(jié)71-72
- 6 總結(jié)與展望72-74
- 6.1 全文工作總結(jié)72
- 6.2 未來工作展望72-74
- 致謝74-75
- 參考文獻(xiàn)75-78
- 附錄78-89
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄89-90
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條
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本文關(guān)鍵詞:LED照明調(diào)光驅(qū)動電源的研究與設(shè)計,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:362065
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