基于Class E的復合型高頻數(shù)字化LED驅(qū)動系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著LED固體光源不斷發(fā)展并逐步增大市場滲透率，發(fā)展低成本、高效率的LED驅(qū)動系統(tǒng)顯得尤為重要。單級LED驅(qū)動系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)兩級系統(tǒng)器件多、穩(wěn)定性差的缺點。為進一步提高系統(tǒng)工作頻率并提高系統(tǒng)的功率密度，本文提出了一種基于Class E的復合型高頻變換器，其開關(guān)器件可工作在軟開關(guān)狀態(tài)，進而將其工作頻率提高到了500 kHz，主要研究內(nèi)容包括：單級系統(tǒng)集成理論及參數(shù)優(yōu)化設計，基于擴展描述函數(shù)的Class E諧振變換器小信號建模與簡化，以及數(shù)

2、字控制系統(tǒng)設計。
　　本文首先根據(jù)開關(guān)器件復合理論提出了基于Class E諧振變換器的單級LED驅(qū)動拓撲族，并在此基礎(chǔ)上分析了不同前級PFC拓撲結(jié)構(gòu)對共用開關(guān)管過流或者過壓特性的影響，提出了本課題研究的基于buck-boost與Class E的單級變換器。根據(jù)電路工作原理，采用基波分析法提出了Class E變換器參數(shù)的優(yōu)化設計方法，實現(xiàn)了全負載范圍內(nèi)軟開關(guān)特性。同時研究了系統(tǒng)參數(shù)對輸入電壓或者輸出功率變化時母線電壓大小以及前級bu

3、ck-boost電路工作模式的影響，降低了輕載以及高輸入電壓時的母線電壓。
　　結(jié)合Class E諧振變換器的工作原理，將串聯(lián)諧振變換器的建模方法擴展應用到Class E諧振變換器交流模型的獲取上。應用擴展描述函數(shù)，推導出了Class E變換器的線性小信號模型，并在此基礎(chǔ)上得到了小信號模型的等效電路。針對控制到輸出傳遞函數(shù)過于復雜難以應用的問題，分析了諧振腔諧振元件的特性，應用等效電路模型，簡化了基于擴展描述函數(shù)的等效電路，并且得