宽范围电压适应性的高效率AC-DC LED驱动电源研究

摘要

随着人们节能环保意识的日益增强，LED以其寿命长、节能、安全可靠、绿色等优点越来越多地应用在日常生活中，已经成为电力电子领域一个研究热点，而LED大功率照明作为研究内容的一部分同样受到越来越多的重视。基于以上背景，本课题主要对宽电压范围大功率多路LED电源展开研究，主要分为两个方面:宽电压范围功率因数校正(PFC)变流器，宽电压范围多路输出LLCC变流器，就变流器的拓扑选择、工作原理、参数设计等展开了探讨。
　　本文着重研究了宽电压范围输入、宽电压范围输出双管级联型buck-boost变流器的分析设计。电路根据输入、输出电压比较选择工作于boost模式或buck-boost模式，并采用电感电流临界断续控制消除了主电路中二极管的反向恢复损耗。在此基础之上，提出一种比例导通时间控制，保证了平均输入电流在电路模式切换时平滑过渡，减少了电流畸变和谐波成分。主要研究内容包括控制策略分析、工作原理、参数设计以及控制电路设计等。最后搭建了一台150W样机对理论分析和控制策略进行了验证。
　　本课题的另一研究内容为基于LLCC拓扑的DC-DC多路宽范围LED驱动器的分析设计。通过使用均流电容，两路LED负载中的电流可以实现均流，在此基础之上，本文提出了一种具有两变压器副边、两个均流电容以及一个额外均流变压器的四路LLCC拓扑，实现多路均流。均流电容、均流变压器并且承担着多路输出负载的电压差。主要研究内容包括电路工作原理、均流原理，稳态特性分析以及参数设计考虑因素等，最后并搭建了一台样机对理论分析进行了验证。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 PFC研究现状

1．2．1 无源PFC

1．2．2 有源PFC

1．3 DC／DC拓扑

1．4 现有多路均流方案

1．4．1 有源均流方案

1．4．2 无源均流方案

1．5 宽电压范围AC-DC LED驱动器方案

1．6 课题主要研究内容

2 宽电压范围PFC交流器

2．1 双管buck-boost变流器控制方式

2．2 工作原理

2．3 比例导通时间(POT)控制方法

2．3．1 恒导通时间控制(COT)

2．3．2 比例导通时间控制(POT)

2．4 参数设计

2．4．1 最低点频率取得

2．4．2 α值选取

2．4．3 电感值确定

2．5 PFC控制电路设计

2．6 本章小结

3 基于LLCC拓扑的多路LED驱动电源分析设计

3．1 工作原理分析

3．1．1 LLC谐振型变流器简介

3．1．2 电路拓扑分析

3．1．3 工作模态分析

3．1．4 均流原理分析

3．2 电路稳态分析

3．3 直流增益曲线

3．4 参数设计

3．5 本章小结

4 实验结果与分析

4．1 宽范围PFC实验

4．2 多路LLCC LED驱动电源实验结果

5 总结与展望

参考文献

附录 作者攻读硕士期间发表的论文