高性能LED照明電路及其控制研究.pdf

1、隨著LED(Light-Emitting Diode)驅(qū)動技術(shù)的不斷發(fā)展，大功率LED驅(qū)動電源越來越受到了人們的重視。常用于中、大功率LED驅(qū)動電路的半橋LLC（L-電感，C-電容）諧振式變換器，可以在一定程度上實現(xiàn)主開關(guān)管的零電壓軟開關(guān)，整流二極管的零電流關(guān)斷，從而具有效率高且電磁干擾小等優(yōu)點，故在LED照明電路中得到了越來越多的應(yīng)用。
　　為了適應(yīng)LED負載特性，解決傳統(tǒng)PID（比例，積分，微分）控制動態(tài)響應(yīng)慢及控制參數(shù)動態(tài)性

2、能差的缺點，論文研究了一種高可靠性、高效率的自適應(yīng)調(diào)光驅(qū)動電源，這種驅(qū)動電源不但可以提高LED的壽命，還可以減少污染，節(jié)約能源，且對LED的應(yīng)用和推廣有著重要意義。
　　論文以應(yīng)用于LED照明驅(qū)動電源的半橋LLC諧振變換器為研究對象，研究了LLC電路的工作原理及其控制方法。通過擴展描述函數(shù)方法，推導(dǎo)了LLC諧振變換器的大信號模型，在此基礎(chǔ)上，利用LLC諧振變換器大信號模型，可以把非線性系統(tǒng)有效的轉(zhuǎn)化為線性系統(tǒng)。論文對比了傳統(tǒng)PID

3、控制方法、模糊PID控制方法和固定開關(guān)頻率的滑?？刂撇呗裕卦O(shè)計了滑模面和分析了穩(wěn)定性。為了解決采用固定開關(guān)頻率切換下的滑模控制LLC電路在調(diào)光時所存在的較大輸出電壓紋波問題，本文在固定開關(guān)頻率滑?？刂频幕A(chǔ)上，提出了一種模糊選頻滑?？刂普{(diào)光策略，從而提高了調(diào)光的動態(tài)響應(yīng)速度，也確保了半橋LLC諧振變換器輸出電壓的低紋波。
　　論文中給出了半橋LLC電路主要參數(shù)的設(shè)計方法，包括諧振元件參數(shù)設(shè)計以及高頻磁件的設(shè)計方法，并對功率器件

4、進行了選型。在軟件設(shè)計中，主要設(shè)計了主程序以及中斷服務(wù)子程序。為了獲得恒流特性，將滿載工作頻率設(shè)計在諧振頻率點，故調(diào)光時電路的開關(guān)頻率會工作在諧振頻率點以上，為了提高電源效率，半橋LLC諧振電路的副邊采用了同步整流技術(shù)以減小電路損耗。本文結(jié)合具體240W LED驅(qū)動電源，也給出了半橋LLC諧振變換器的損耗分析方法。
　　論文采用PSIM(Power Simulation)仿真軟件，對半橋LLC諧振變換器主電路及上述控制方法進行了仿