两开关无电解电容LED驱动电路拓扑及控制策略

LED驱动电源常因含有平衡输入输出功率的电解电容而导致寿命大打折扣,为延长LED驱动电源的使用寿命以及提高其可靠性,该文提出一种两开关无电解电容LED驱动电路拓扑,该拓扑以反激变换器为基础,通过集成的辅助储能电容实现输入输出瞬时功率平衡,从而大大地减小了抑制输出电流低频纹波所需的电容器容值,实现无电解电容化,并充分吸收漏感能量,使电源效率得到提高。详细分析该电路拓扑的工作原理及各个模态,给出参数设计方法,并提出相应控制策略,最后,搭建一台35 W原理样机验证了该电路拓扑的可行性。

一种反激式无电解电容LED驱动电路

针对电解电容制约LED驱动电源寿命的问题,提出一种反激式无电解电容LED驱动电路。该电路拓扑由反激电路和辅助电路组成,反激电路用于实现高功率因数及输出恒流,辅助电路由辅助开关管、储能电容和辅助二极管组成,用于平衡脉动形式的输入功率和平直输出功率的差值。详细介绍了所提电路的工作原理,给出了电路关键参数的设计过程,并对电路进行了仿真与分析,最后研制了一台30W的无电解电容LED驱动电源原理样机,实验结果验证了所提电路的可行性。

基于全光谱多通道LED混光控制系统的设计

在设施农业生产中,为提高LED植物光源的混光调整精度和补光效率,该文设计了一种基于多元控制策略的LED植物光源智能控制系统。本系统采用一种基于红、蓝和白3种芯片集成LED灯珠,通过仿真设计获得了线性光源的灯珠阵列最优排列,提高受照面上光照度的均匀度。采用可调恒流和脉冲宽度调制结合的方式设计了一套多元控制的LED植物光源调控模组,实现光质的多通道驱动独立控制。通过实验结果表明,本套智能调控系统的调光精度达到98%以上,且当占空比达到80%时系统驱动效率达到90%。本研究结果可实现按植物生长所需精准调控光质配比、光量子通量密度的同时,也提高了光能利用效率,具有节能降耗的效果,为植物人工光源的精准调控提供了参考,具有广泛的应用价值。

一种白光LED电荷泵电路的设计

白光发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)具有体积小、功耗低、发光效率高及寿命长等优点,可以用作中小型便携式电子产品的背光源。设计了一种白光LED电荷泵电路,该电路可以根据实时的电源电压值选择电荷泵的增益模式,在1X/1.5X/2X这3种增益模式中依次切换,且输出电压恒定在设定值,为白光LED的稳定发光提供稳定的驱动电压。进行全电路仿真,结果表明,当电源电压从5.5 V逐渐下降到2.7 V时,输出电压都近似为4.5 V,驱动电流约为20 mA。

基于LCL恒流谐振网络的无电解电容LED驱动电路研究

LED驱动器中电解电容寿命较短,与LED灯的长寿命不匹配,限制了LED照明光源的长时间使用。基于LCL谐振变换器的恒流特性,提出一种脉动电流驱动的两级无电解电容LED驱动电路方案。通过将LED电流与功率因数校正PFC(power factor correction)输出电压加权反馈调节PFC输出电压,并使LED灯以脉动电流方式工作,从而减小所需的储能电容大小,提高输出电流的恒流精度。详细介绍了无电解电容LED驱动电路的工作原理和控制策略,给出了关键参数的设计思路。最后设计了一台100 W的原理样机,并进行了实验测试。实验结果验证了所提方案是可行的。

单级无电解电容LED驱动电路及控制策略研究

为了消除电解电容对LED驱动电源使用寿命的影响,提出一种基于反激结构的单级无电解电容LED驱动电路拓扑及控制策略。该电路拓扑是在反激变换器的输入端串接辅助储能电路,通过控制辅助储能电容的充放电,实现瞬时输入输出功率的平衡,从而抑制输出电流的低频纹波。详细介绍了该电路拓扑的工作原理;结合输出电流低频纹波产生机理,分析了辅助储能电容充放电的控制规律,给出具体的控制实现方法,并对电路关键参数进行设计,最后研制出一台30 W数字控制的单级无电解电容LED驱动电源样机。实验结果表明,所提电路方案辅助储能电容和输出滤波电容均可降至6.8μF,输出电流纹波可降至16%。通过使用薄膜电容代替传统的电解电容,提高了LED驱动电源的使用寿命。

大功率背光源用LED驱动电路的研究现状与进展

结合具体的LED驱动电路控制芯片,对峰值电流控制型、平均电流控制型、单级单开关非隔离型LED驱动电路的原理、优缺点和性能改进措施做了论述。给出了采用频率抖动技术的LED驱动电路的传导EMI峰值及平均值测量结果和基于IR2540的平均电流控制型LED驱动电路的工作波形及效率测量结果,并对脉冲恒流源型LED驱动电路的原理做了简要的介绍,最后从恒流精度、效率、成本3个方面综合分析了LED驱动电路的发展趋势。

LED驱动电路及在车用光源设计中的应用

LED是一种新型半导体光源,具有能耗低、寿命长、响应时间短的优点。LED光源驱动电路复杂,使得LED在工业领域中的应用受到限制。从LED的发展和特点出发,结合LED的恒流发光特性,考虑工业产品中电源电压低的因素,设计LED驱动电路,通过试验进行分析和优化,在保证光源亮度的同时降低了光源的能耗,将其应用于车用光源的设计当中。

一种具有功率耦合电路的无电解电容LED驱动电源

为解决LED驱动电源寿命短的问题,提出一种PFC+Buck/Boost的无电解电容LED驱动电源方案。PFC采用常用的Boost型电路结构,控制方法采用简单的CRM控制方式,Buck-Boost双向变换器与LED负载并联,替代电解电容器实现电源交流输入侧和直流输出侧的瞬时功率不平衡的功率耦合功能。设计了PFC的CRM控制策略和双向变换器的固定占空比控制策略,建立了Saber仿真实验模型。仿真研究结果表明,该电路的功率因数达到0.9以上,输出电流和输出电压具有很好的稳定性。

照明用无桥LED驱动电路及其输入电流谐波分析

用大功率高亮度发光二极管取代白炽灯、荧光灯等传统照明光源已是大势所趋,本文提出了一种直接利用市电但不需整流桥的大功率LED驱动电路。分析了其工作过程、输入输出电量与电路结构参数的关系及输入交流电流的谐波分布,指出该电路使用本文介绍的控制方法可以高效率运行,完全适应LED的特性需要,并且具有很高的功率因数和很小的电流谐波失真度,电路的实验结果证实了结论。

一种单级无电解电容LED驱动电路

基于Flyback的单级LED驱动电路的隔离变压器漏电感严重影响了驱动电路的工作效率,同时由于电解电容的存在,缩短了LED驱动电路的寿命。研究了一种带漏电感能量回馈通路的Buck-Boost＋Flyback单级PFC驱动电路,利用一个二极管作为变压器漏电感能量回馈通路,消除开关管上的电压尖峰。建立了一定输出功率条件下中间级电容两端上限电压与电容值之间的函数关系,根据关系曲线选取合理的瓷片电容取代电解电容。研制一台输入130～260 V,输出为33 V/150 mA的实验样机验证了理论的正确性。

电流自动可调低功耗LED驱动电路

LED光源作为新型绿色环保光源,具有寿命长,发光效率高,高亮度以及工作电压低等优点。基于LED驱动电路的过温保护以及降低功耗要求,本文设计了一种用正温敏电阻来自动调节LED驱动电流以及降低采样电阻功耗的LED驱动电路,与常用的LED驱动电路相比,其优点在于:在温度达到保护点时,驱动电流不是直接降为零,而是在不被人眼明显发觉光变的前提下,LED驱动电流随系统温度的增加而适当的降低,因此,更适应照明等领域。本文所选取的LED驱动电流为ILED=350mA,LED灯阵列由M×N矩阵形式组成。

可最高效率工作点定位的能馈式LED阵列驱动接口电路

能馈式发光二极管（light emitting diode,LED）阵列驱动接口电路克服了原有均流接口电路在输入/输出压差耐受方面较弱的缺陷,其负载范围已能拓展至短路及断路。为了能在全负载范围内都实现高效率,该文提出一种最高效率工作点定位控制方法,使能馈式LED阵列驱动接口电路能自动地找到并最终运行于效率最高或次高的稳定工作状态。单通道样机的实验结果表明：可最高效率工作点定位的能馈式LED阵列驱动接口电路在负载正常的情况下可高概率地实现效率的极大化;在负载故障的情况下可高概率地实现损耗的极小化。

一种单级非隔离型无电解电容LED驱动电路

针对电解电容影响LED驱动电源寿命和可靠性问题,提出一种单级非隔离型无电解电容LED驱动电路,该拓扑是在反激变换器基础上增加一个辅助功率平衡电路,通过控制辅助储能电容的充放电实现了输入瞬时功率和输出功率之间的平衡,从而降低了输出电流的低频纹波,并且漏感能量也可以得到有效利用。详细分析了该拓扑结构的工作原理及开关模态,针对所提电路拓扑给出了电路关键参数设计,并提出了一种适用于该电路拓扑的控制策略。最后搭建了一台30 W原理样机,实验结果表明,所提的电路方案可以将输出电流的纹波抑制至20%以下,辅助储能电容和输出滤波电容可分别降至6.6μF和8.8μF,从而使用寿命更长的薄膜电容去代替电解电容,提高了LED驱动电源的寿命与可靠性。

16×16 LED点阵驱动电路设计

为驱动16×16 LED点阵,以ATMEL公司生产的AT89C51系列单片机为核心,阐述了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计,以及使用说明等;采用了Proteus软件进行仿真,程序调试采用Keil软件,使用动态显示的方法有效地显示出了汉字;实际电路制作时,在不改变原程序的前提下,对仿真电路进行改进,通过引入NPN三极管,有效地克服了单片机输出功率小的问题,与仿真结果一致,达到了预期的目标。

一种滞环控制的LED驱动设计

设计了一种滞环控制的带数字PWM调光的LED驱动电路,并对它进行了分析与实验。该驱动电路采用高边电流检测方案,通过设定的阈值电压限制高端检测电阻两端的电压差值,从而控制流经电感的峰值和谷值电流,以此达到控制通过LED的平均电流值。实验结果表明滞环控制的LED驱动电路稳定,且能较好地解决峰值电流控制方式下的平均电流与峰值电流不一致的问题。由于滞环控制的自稳定性,故无需额外斜坡补偿电路,相对其他控制电路结构简单。此外电路还设计了数字调光功能。通过改变PWM信号的占空比,可以改变输出电流大小,测试结果表明数字调光信号可以平滑调节输出电流的大小,调光效果好。

大功率LED脉冲位置调制解调设计

脉冲位置调制是室内可见光通信的主要调制方式之一,它具有功率利用率高,频带利用率好,抗干扰性强的特点。为实现室内大功率白光LED照明通信,在分析PPM的原理基础上提出了一种改进的调制方式,给出了这种PPM符号的结构,并设计了大功率LED的驱动电路。其主要特点是由单片机直接输出帧同步信号加PPM信号,不设置保护时隙,其利用LED不发光的位置信息传输信号。实验结果表明该PPM调制方式能兼顾室内照明和通信功能。

一种新型白光LED模组驱动电路的设计

为了改善白光LED模组的照明质量,实现对白光LED模组色温的调节,通过分析白光LED模组的驱动电路技术,提出了一种新型白光LED模组驱动电路的设计方案。该驱动电路中利用PWM方式驱动RGB三色LED,并通过光强反馈来分别控制三色LED的PWM信号。该电路具有稳定输出光功率的功能,另外还可以调节输出光的色温和光强,达到了良好的照明效果。

交流白色LED灯驱动电路浅析

随着白色LED的寿命实用化,交流LED灯出现了。然而总有少量产品在使用初期的数百小时内损坏。本文对此进行研究,找到常用的驱动电路存在的缺陷,提出改进的驱动电路,经ORCAD仿真及制作实验电路,测试表明电路达到了预期的性能。

基于HV9910B的LED降压驱动电路设计研究

LED照明需要稳定、可靠的恒流驱动电路。应用LED驱动芯片HV9910B设计了大功率高亮度LED驱动电路。提出了基于该芯片的设计方案,采用DC/DC降压型拓扑结构,以输出恒定电流的方式驱动LED。重点解析了整个电路的详细设计过程。该电路的输入电压为12 V,可驱动2个1 W的大功率LED发光,驱动电流达350 mA,并具有PWM调光功能。对该设计的测试结果表明,电路的效率可达89.2%,优于大部分同类电路,且电路的PWM调光线性度良好,性能稳定可靠。该电路所需的外围元器件少,电路结构简单,设计方便,广泛适用于通用的LED照明场合。