大功率照明LED驱动控制研究

论文摘要

大功率LED(Light Emitting Diode)作为新一代绿色光源,具有节能、环保和光转换效率高等特点,在照明应用方面有良好的发展前景。目前的LED驱动器主要采用恒流驱动开关电源,恒流驱动开关电源属于特种电源,发展时间不够长,技术水平不够成熟,在可靠性和寿命等方面不如传统的稳压性开关电源。本课题主要从可靠性和效率两方面入手,提出采用两级式驱动结构,前级采用技术成熟可靠的稳压开关电源,后级采用线性恒流驱动方式,对每路LED进行恒流,研究并制作大功率LED驱动电路。本文介绍了LED驱动电源的拓扑结构及发展现状,在此基础上提出采用恒压电源加线性恒流驱动的方式来驱动大功率LED。在线性恒流驱动方面,介绍了线性恒流驱动方式的原理,阐述了其设计方法,并采用MAX16836设计出线性恒流驱动模块。实际测试恒流效果好,且效率高。恒流值为300mA,最高效率可以达到97.5%;在DC/DC(直流/直流)稳压转换器方面,介绍了开关电源的原理结构,着重阐述了DC/DC升压型稳压开关电源的设计方法和电源控制系统反馈补偿网络的设计方法。对转换器主要元件参数和控制系统的反馈补偿网络进行了设计计算,并对整个转换器系统的电源转换性能和转换器反馈补偿网络进行模拟仿真,给出相关模拟仿真结果。最后对设计的电源转换器进行实际测试分析,稳压效果好,效率高。稳压输出电压为36V,稳压精度为0.378%,得出系统效率为90.6%,并与理论模拟和设计计算的结果相比较得出一致的结果。综合以上提到的方案,利用线性恒流驱动的PWM调光接口做了自适应照明和色温智能控制两个方面的应用,并给出相关设计方案和结果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 LED 介绍
• 1.3 大功率LED 驱动研究现状
• 1.4 课题研究的内容及意义
• 2 LED 线性恒流驱动及控制
• 2.1 传统LED 驱动连接方式
• 2.2 线性恒流驱动的原理
• 2.3 线性恒流芯片及电路设计
• 2.4 实验结果
• 2.5 本章小结
• 3 DC-DC 开关电源原理设计
• 3.1 开关电源的原理
• 3.2 主体电路的设计
• 3.3 补偿网络的设计
• 3.4 本章小结
• 4 大功率照明LED 驱动电源的研制
• 4.1 驱动电源参数设计
• 4.2 模拟仿真
• 4.3 实验结果
• 4.4 本章小结
• 5 大功率LED 照明应用
• 5.1 大功率LED 自适应照明应用
• 5.2 大功率LED 色温智能控制应用
• 5.3 本章小结
• 6 总结
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 攻读硕士学位期间发表论文