论文摘要
半导体照明作为新一代理想的照明光源,具有广阔的发展前景。发光二极管(LED,light emitting diode)以其高效节能、绿色环保、长寿可靠等优点得到了广泛关注,并正在逐步取代传统的白炽灯、荧光灯等照明设备。随着高亮度白光LED的普及,LED的驱动技术以及调光技术的研究也成为了热点。本文针对于LED应用于家庭照明及智能化调光的实际需求,设计了一台120W 8路输出的LED驱动电源,每路输出的电流大小可连续数字化调节。在分析和比较现有的几种方案的基础上,本文选择了2级式的驱动电路结构。第一级为AC/DC变换,采用LLC半桥谐振拓扑,电压源方式输出;第二级为DC/DC变换,采用同步整流BUCK拓扑,电流源方式输出。文章首先详细分析了同步整流BUCK变换器的稳态模型及小信号模型。其次介绍了LLC半桥谐振变换器的工作原理,并采用基波分析的方法对电路的特性进行详细分析。两级变换均采用32位DSP进行闭环控制,分别实现了电压和电流的数字化无级调节。关于调光控制,本文设计了传感器系统和智能调光系统,能根据照明环境及用户调光习惯自动调节照明亮度。传感器系统能实时感知室外环境光的亮度、检测人体红外感应信号以及用户的调光按键操作信号。智能调光系统通过记忆用户的调光操作并进行推理计算寻找出最适合用户照明习惯的照明亮度,作为LED电流调节器的参考信号。智能调光算法实现于DSP。结合以上提到的方案,研究研制了一台220VAC输入,8路0~1A恒流输出的LED照明驱动及智能调光设备,并支持2路环境光强度信号输入、1路人体红外感应信号输入以及16只调光按键的响应。
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