LED驱动电源研究

随着能源危机和气候变暖问题越来越严重,节能已经成为全球普遍关注的话题,人们通过各种途径寻找新的节能方式。照明是人类消耗能源的重要方面,照明约占世界总能耗的20%,因此绿色节能照明的研究越来越受到重视。LED由于环保、寿命长、光电效率高等众多优点,成为了照明领域关注的焦点,近年来发展迅速。若能以LED照明取代目前低效率、高耗能的传统照明,无疑对缓解当前越来越紧迫的能源短缺和环境恶化问题起到举足轻重的作用。 LED是低压驱动的冷光源,它的性能受到使用环境和驱动器性能的制约。本文针对当前LED驱动电源性价比普遍不高的问题,从降低LED驱动电源成本和提高驱动性能出发,主要做了如下的工作。 论文首先针对台灯,壁灯这类小型LED灯具的特点和要求,提出了无隔离斩波降压的设计方案,分析了电路的工作原理和性能,并对电路的参数进行了详细的分析和仿真。为了满足更高的输出稳定精度要求,提出了两级降压的方案,对电路进行了分析,仿真和实验。 其次,对于要求隔离的LED驱动场合,提出了自激振荡电路的设计方案。论文详细分析了自激振荡电路的工作原理,并进行了小信号分析和建模。阐述了利用自激振荡电路自激振荡的特点实现零电压准谐振开通原理,并推导出了零电压开通实现的条件和参数设计方法,并通过仿真和实验验证了理论的正确性。 为了满足谐波限制标准对LED驱动电源要求,在总结了单级PFC电路研究的现状和对当前几类典型的单级PFC电路进行分析和比较的基础上,论文提出了一种绕组反馈电压型单级PFC电路的设计方案,并对此单级PFC电路进行了分析,建模和仿真,对电路参数设计作了详细的阐述。同时,分析了无源吸收网络(LCD)在单级PFC电路中的应用。最后,提出一种新的双绕组反馈电压单级PFC电路,并对电路进行了分析和仿真。