基于无源均流的谐振式无桥型Boost LED驱动电源

传统Boost功率因数校正变换器的输出电压必须大于输入电压,在一定程度上限制了其在LED驱动电源中的应用。同时,传统LED驱动电源因输入端整流桥的存在而限制了自身效率的进一步提升。基于谐振式Boost功率因数校正变换器拓扑提出了一种无源均流型无桥Boost LED驱动电源,通过引入谐振式电容均流网络,实现了多路均流输出;通过整流桥的去除,进一步提升了系统的效率。最后,搭建了一台效率可达93.64%的140 W实验样机,验证了理论分析的正确性与可行性。

LED城市道路照明灯具驱动电源维护方案探索

随着双碳政策的推行、绿色城市的发展,LED光源凭借其功耗低、光效高等优点在城市照明中广泛应用。本文介绍了LED城市道路照明灯具的应用情况以及维护中存在的问题,简述LED灯具驱动电源技术原理,推荐了LED灯具驱动电源统一的技术要求,探索出一种高效的LED驱动电源维护方案,为LED灯具维护标准化发展提供参考。

I^(2)控制单电感双输出Buck LED驱动电源交叉影响分析

单电感双输出(single-inductor dual-output,SIDO) Buck LED驱动电源有LED_(1)和LED_(2) 2条输出支路,2条输出支路间存在交叉影响.为减小工作于电感电流连续导电模式(continuous conduction mode,CCM)的SIDO Buck LED驱动电源的输出交叉影响,提出电流-电流(current-current,I^(2))控制SIDO Buck LED驱动电源.基于SIDO Buck LED驱动电源的工作原理和开关状态,采用状态空间平均法建立状态空间平均模型和小信号模型;在此基础上,分析I^(2)控制SIDO Buck LED驱动电源的电路结构和工作原理;基于电感电流纹波和输出电流纹波,推导占空比的小信号表达式,获得交叉影响传递函数;通过交叉影响传递函数Bode图,对比分析其与电压控制SIDO Buck LED驱动电源输出支路间的交叉影响.研究结果表明:当电压控制SIDO Buck LED驱动电源LED_(1)输出支路的参考信号分别从1.6 V突变至0.8 V和从2.4 V突变至1.2 V时,其LED1输出支路对LED_(2)输出支路的交叉影响分别为0.250 A和0.365 A;反之,LED_(2)输出支路的参考信号分别从3.2 V突变至1.6 V和从2.4 V突变至1.2 V时,LED_(2)输出支路对LED1输出支路的交叉影响分别为0.06 A和0.04 A.参考信号相同变化条件下,I^(2)控制SIDO Buck LED驱动电源LED_(1)输出支路对LED_(2)输出支路的交叉影响分别为0.090 A和0.115 A,相反,LED_(2)输出支路对LED_(1)输出支路的交叉影响分别为0.030 A和0.015 A.相比电压控制SIDO Buck LED驱动电源,I^(2)控制SIDO Buck LED驱动电源减小了输出支路间的交叉影响.

双环控制LED驱动电源设计

大功率LED具有高效、节能、环保和长寿命等优点,它正逐渐取代白炽灯和荧光灯成为21世纪的新一代照明光源。提供一种结构简单,效率高,功率因数高,输出电压可控、可调并结合恒流控制的LED电源驱动装置,可有效地降低功耗,提高供电质量。通过实验证明了设计的正确性和可靠性。

基于反激变换器的高功率因数LED驱动电源设计

针对传统的发光二极管(LED)驱动电源功率因数不高的问题,在需要隔离的场合选择反激电路作为主电路拓扑实现功率因数校正(PFC)和LED电流的控制。通过对反激电路的分析,证明了工作在临界连续模式下的反激电路可以实现PFC。该电源是采用反激电路为主电路的单级PFC电路,能同时实现PFC和LED电流控制,相对2级功率因数校正电路,所用器件少,损耗低,在输入、输出需要隔离的场合是很好的选择。通过调试和实验测试证明了理论分析的正确性。

基于无源谐振恒流网络的多路输出LED驱动电源

在LCD背光源、隧道照明等大功率LED照明领域,为获得足够的亮度及基于可靠性等方面的考虑,需要采用多个LED串来实现,且要求各LED串的驱动电流相等。为此,提出一种基于无源谐振恒流网络的多路输出LED驱动电源,包括高频谐振DC/AC逆变模块及无源高频谐振AC/DC整流模块,逆变模块采用恒频移相控制,输出为高频正弦交流电压,整流模块内部没有任何有源器件,可方便地实现单位输入功率因数及恒流输出。推导出4种最简的无源谐振恒流网络,并对基于LCL-T谐振网络的整流模块进行性能分析,讨论其设计方法,最后搭建实验样机,进行相关实验验证。实验结果验证了理论分析的正确性。

基于二次型Buck PFC变换器的无频闪无变压器LED驱动电源

提出了一种基于二次型Buck功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器的无频闪无变压器LED驱动电源,分析了其工作原理和工作特性。它由共用一个开关管的两个Buck变换器级联构成,其中前级Buck变换器实现PFC功能,后级Buck变换器调节LED电流。该电源无需使用高降压比的变压器也可以驱动低正向导通电压的LED,它只使用一个控制器不仅实现了PFC功能,而且极大的降低了流过LED的二倍工频电流纹波,从而实现无频闪。最后通过7W的实验样机验证了理论分析的正确性。

一种单级隔离恒流输出LED驱动电源的分析与设计

在交流输入LED照明应用领域,为降低成本,减小体积,可以采用单级驱动电源对LED进行恒流驱动。为此,提出一种由工作于电感电流断续模式的Buck-Boost功率因数校正单元和带倍压整流电路的隔离型DC/DC变换单元通过共用开关管复合而成的单级隔离型LED驱动电源。当开关工作占空比一定的条件下,功率因数校正单元能实现单位功率因数,DC/DC变换单元由于采用倍压整流电路,提高了变压器磁芯利用率,并降低了二极管的电压应力。首先阐述了其工作原理,然后对其性能进行了详细分析,并完成了主电路参数的定量设计,最后根据参数设计结果搭建了一台输出功率为120W的实验样机,并进行相关实验验证。实验结果验证了理论分析和参数设计的正确性。

谐振式单开关多路输出Boost LED驱动电源

提出了一种谐振式单开关多路输出Boost LED驱动电源及其控制电路,分析了其工作原理及特性.该多路输出Boost LED驱动电源只需要使用1个开关管,1个谐振电感和2n-1个谐振电容就能实现2n路输出的恒流控制,具有变换器电路结构与控制简单、体积小、效率高以及成本低的特点.利用谐振电容的充放电平衡原理,仅需控制其中任意一条输出支路电流,即可实现2n路输出支路的恒流及均流控制;此外,该多路恒流输出LED驱动电源具有固有的短路保护特性,任何一条输出支路短路不会影响其它输出支路的稳态电流.最后,搭建了一台48 W的四路恒流输出实验样机,验证了理论分析的正确性.

一种直流电流母线型多路恒流输出LED驱动电源

在街道路灯照明、隧道照明、景观照明等大功率发光二极管(light emitting diode,LED)照明应用场合,为获得足够的亮度以及高可靠性,需要采用多个LED串来实现,且要求各LED串的驱动电流相等。为此,文中提出一种直流电流母线型多路恒流输出LED驱动电源,包括一个源变换器及多个负载变换器,其中负载变换器的数量与LED串的数量相等。由于所有开关的驱动信号频率和占空比相等,因此只需采用一个电流控制器就实现了多路恒流输出。首先根据两种基本电流源型变换器推演出驱动电源主电路拓扑结构,然后推导其交流小信号模型并采用III型补偿网络进行电流控制器设计,最后搭建一台输出功率为90W的三路输出实验样机并进行相关实验验证,实验结果验证了理论分析的正确性。

AC-DC LED驱动电源消除电解电容技术综述

电解电容是影响AC-DC LED驱动电源寿命的主要元件,因此,消除电解电容技术成为LED驱动电源研究的关键点。近几年国内外学者从控制策略或者拓扑结构等方面相继提出了一些消除电解电容的方法。本文基于控制策略、优化拓扑结构两方面详述AC-DC LED驱动电源消除电解电容技术的研究现状,总结出AC-DC LED驱动电源消除电解电容方法的基本思想,并阐述了现有方法的技术原理和应用特点。最后,根据各种消除电解电容技术的综合性能给出了其应用意见及研究方向。

LED路灯恒流驱动电源可靠性容差设计技术的研究

LED路灯恒流驱动电源输出电流的稳定性和一致性直接影响整个照明系统的可靠性,而恒流驱动电源中元器件的参数值受到内外部因素的干扰会造成电源输出电流的波动。本文首先介绍了一种改进的可靠性容差设计方法,该方法将正交试验、均匀试验和回归分析等数学手段引入到可靠性容差设计的过程中。然后,采用Orcad/Pspice软件实现LED路灯恒流驱动电源的电路仿真,并对驱动电源进行了可靠性容差设计,从而保证了开关电源输出电流的稳定性和一致性。这种可靠性容差设计方法可以极大地减小容差设计的工作量。

一种高功率因数无电解电容LED恒流驱动电源

发光二极管(LED)的寿命可长达10年,而以电解电容为储能元件的LED驱动电源寿命通常低于5年。为此,本文提出一种无电解电容的LED驱动电源,与其他无电解电容的LED驱动方案相比,本文提出的拓扑不但去除了电解电容,提高了LED驱动电源的使用寿命,还可实现高输入功率因数和恒流驱动LED负载,并且详细分析了这种LED驱动电源的工作原理,最后给出原理样机实验结果。

一种双反激集成无电解电容LED驱动电源

电解电容是限制AC/DC LED驱动电源寿命的主要元件,因此,消除电解电容是长寿命LED驱动电源的关键。将两个反激(flyback)变换器集成(integrated dual flyback converter,IDFC),提出一种双反激集成无电解电容LED驱动电源结构。该结构具有较高的拓扑集成度,控制方式容易实现。通过将输入功率pin和输出功率po分为pin?po和pin?po两种情况,避免了整机能量的二次变换,通过储能电容的充电和放电,平衡pin和po之间的低频脉动功率。详细分析该拓扑结构的工作原理及开关模态,给出了主电路关键参数的设计思路,最后通过实验验证该方案的正确性和可行性。

基于原边控制的LED驱动电源设计

LED由于其节能,环保而在照明领域得到广泛应用。为减少器件,降低成本,在传统的反激变换器的基础上,采用飞兆FAN100控制芯片设计了一种原边控制的LED驱动电源。在阐述了原边控制的原理和优点基础上,给出了电路原理图,关键元件的参数计算和选取方法。实验结果证明了该设计的可行性和有效性。

基于TOPSwitch-Ⅱ的反激式恒流LED驱动电源

发挥LED的高效率、长寿命等诸多优点需要可靠、高效率的LED驱动电源,而恒流LED驱动电源是未来发展的趋势。基于TOP222设计了一款反激式恒流LED驱动电源,重点设计了恒流驱动电源的变压器和恒流反馈回路。实验结果表明:该电源输出额定电流为1 A,额定功率为10 W,低负载情况下以恒压方式输出。具有较好的稳定性,恒流特性和较高的效率,能够作为稳定、高效的LED驱动电源。

基于无光耦反激变换器的LED驱动电源设计

传统的采用反激变换器作为主电路的LED电源中,为了实现恒流控制及输入和输出的隔离,需要通过光电耦合器把副边信号反馈回原边进行电路控制。但是光耦的体积大,且工作时电流传输比容易受到温度的影响,为了减少电路器件,降低温度对电路的影响,本文采用基于原边控制的无光耦反激变换器作为电源主电路。由于没有光电耦合器,降低了成本,减小了电源的体积,提高了功率密度,降低了温度对电源的影响。此电源能实现LED的亮度控制,并且能通过恒压控制实现LED的开路保护。

LED汽车前照灯有源纹波补偿Buck型恒流驱动电源

针对一般照明LED驱动电源中输出滤波电解电容的寿命与LED的长寿命极不匹配的问题.提出了一种有源纹波补偿的Buck型LED驱动电路.电路中用有源纹波补偿支路替代输出滤波电解电容,抵消电感纹波电流,使LED灯组获得恒定直流,达到LED的理想驱动状态.为了减小纹波补偿支路的损耗,必须控制电感电流的峰值和谷值,滞环电流控制可有效地满足这个要求.设计和制作了输出功率为30W的滞环电流控制、有源纹波补偿BUCK型LED驱动电源.仿真和实验验证了上述新型电源的可行性.

LED照明用驱动电源性能可靠性评估

针对LED(light emitting diode)驱动电源输出特性波动,以及退化过程的随机性问题,提出一种基于Wiener过程的性能可靠性评估方法。该方法以温度为加速应力,通过在40℃、60℃和80℃3个不同温度应力条件下进行加速退化试验,来测得输出电流随时间的退化量。之后,根据退化数据,建立基于Wiener过程的加速退化模型,并采用极大似然估计方法对模型参数进行估计。最后,根据输出电流退化失效首达时间,推导了失效分布函数和可靠度函数,实现了对LED驱动电源在不同温度下可靠性的评估。结果表明,该方法简单实用,可以满足快速可靠性评估的工程需求。

一种线性保护输入的恒压LED驱动电源设计

采用对母线电压进行反馈调节的恒压控制方式,设计研究了一种新型高压(260AC)线性保护输入LED驱动电路.利用LD7591GS芯片控制的脉冲宽度调制(PWM)电路和外围光耦电压反馈电路以及LNK564芯片控制的线性隔离变换电路,通过对驱动电路拓扑结构进行研究设计,并对变压器参数进行优化,实现了电压反馈的线性保护输入LED驱动电源设计.实验结果表明,采用外围电压反馈方式电路和线性隔离保护电路调整的LED驱动电源电路具有较好的安全稳定特性和低纹波PWM输出波形,并具有高转化效率,良好的抗电磁干扰性能和稳定的恒压功能.