無電解電容LED驅(qū)動電源研究.pdf

1、發(fā)光二極管（LED）是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導體器件，具有安全、耗電量小、壽命長等許多優(yōu)點，LED作為第四代光源，引發(fā)了新一次照明革命，有著十分廣闊的應用前景和發(fā)展前途。由于LED自身特有的光電特性，決定了不能直接接電源供電，而是需要用驅(qū)動電源模塊來對電能進行控制。一般的驅(qū)動電源的濾波環(huán)節(jié)大多都采用了電解電容，一方面，電解電容只能起到抑制紋波的效果并不能完全消除，殘留下來的紋波會影響LED的發(fā)光效率。另一方面，電解電容自身

2、壽命較短和LED光源的長壽命嚴重不匹配，將直接減少其使用壽命和工作安全可靠性。所以，怎樣解決電解電容壽命問題，提高驅(qū)動電源可靠性，已經(jīng)成為了LED當前發(fā)展的一個重要問題。
　　針對上述問題，本文采用輸入電流連續(xù)，降壓能力強的改進型Buck變換器作為LED驅(qū)動電源的主電路拓撲。針對濾波環(huán)節(jié)的電解電容問題在改進型Buck變換器的基礎(chǔ)上利用紋波補償電路來抑制電路輸出端紋波，從而可以代替短壽命的濾波電解電容，使得流經(jīng)LED的電流為恒定直流

3、。提出了I2U控制方法，可以提高電路的動態(tài)響應速度，并能精確控制流經(jīng)LED的電流保持其恒定，從而滿足了LED的供電要求。這種新的驅(qū)動電源無電解電容，輸出紋波小，大大提升了驅(qū)動電源的使用壽命和工作可靠性。具體研究內(nèi)容如下：
　　(1)針對傳統(tǒng)的Buck電路存在的降壓能力不強，輸入電流斷續(xù)會造成電磁干擾等缺點，設(shè)計了降壓能力強，輸入電流連續(xù)的改進型Buck變換器。分析了濾波電容對輸出紋波產(chǎn)生的影響，以及電解電容存在的壽命短問題，指出了

4、去除電解電容對提高驅(qū)動電源使用壽命的重要性。
　　(2)提出了無電解電容改進型Buck LED驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，也就是在改進型Buck變換器的基礎(chǔ)上利用紋波補償電路來抑制電路輸出端紋波，從而可以代替短壽命的濾波電解電容，使得流經(jīng)LED的電流為恒定直流。
　　(3)提出了I2U控制方法，相比于傳統(tǒng)峰值電流控制，能精準控制流過LED的電流并使其保持恒定，且具有較好的動態(tài)響應速度，并將它運用在無電解電容改進型Buck LED驅(qū)動電路上