基于Buck-Boost雙向變換器的無電解電容LED驅(qū)動(dòng)電源研究與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2024-02-14 05:42
發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)因?yàn)榫哂畜w積小、功耗小、成本低、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)慢慢取代了其他光源成為市場(chǎng)的主導(dǎo)光源。為了使LED完美的工作,一個(gè)簡(jiǎn)單、可靠、高效的電源顯得尤為重要。LED負(fù)載為恒功率負(fù)載,而交流輸入電源輸入功率中存在兩倍工頻的脈動(dòng)能量,造成輸入功率和輸出功率不平衡,需要一個(gè)大容值的電解電容來平衡輸入功率和輸出功率的脈動(dòng)差,然而電解電容的壽命很短,制約了電源的整體壽命。為此研究功率耦合技術(shù)來去除電解電容或用瓷片電容、薄膜電容代替電解電容,使電源的壽命與LED的壽命相匹配。無電解電容LED驅(qū)動(dòng)電源研究與設(shè)計(jì)主要包括Boost PFC變換器、功率耦合電路。本文主電路選用Boost PFC變換器,用來完成電壓變換和功率因數(shù)校正,功率耦合電路選用Buck-Boost雙向變換器,使其并聯(lián)在PFC變換器輸出端用來完成對(duì)二倍工頻的脈動(dòng)能量的吸收,使負(fù)載得到恒定的功率。對(duì)于功率耦合電路的控制,傳統(tǒng)的開環(huán)控制存在抗擾動(dòng)能力差,控制不精確的問題。雙環(huán)控制法存在電流環(huán)跟蹤能力差的問題,使二倍工頻的脈動(dòng)能量不能完全流入到功率耦合電路中,負(fù)載得到的能量中仍然存在二...
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
主要符號(hào)說明
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 去除電解電容的基本思想和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 去除電解電容的基本思想
1.2.2 國(guó)內(nèi)外LED驅(qū)動(dòng)電源研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究的內(nèi)容
第二章 基于Buck-Boost雙向變換器的LED驅(qū)動(dòng)電源
2.1 功率耦合電路代替電解電容的基本原理
2.2 Boost PFC工作原理及控制方法
2.2.1 Boost變換器的工作原理
2.2.2 PFC變換器的平均電流控制法
2.3 Buck-Boost雙向變換器工作原理及其控制方法
2.3.1 雙向變換器工作原理
2.3.2 雙向變換器現(xiàn)有的控制方法
2.4 本章小結(jié)
第三章 驅(qū)動(dòng)電源的建模與仿真
3.1 Boost PFC建模與仿真
3.1.1 Boost PFC建模
3.1.2 電流環(huán)設(shè)計(jì)
3.1.3 電壓環(huán)設(shè)計(jì)
3.2 Boost PFC仿真分析
3.3 Buck-Boost雙向變換器建模與仿真
3.3.1 Buck-Boost雙向變換器建模
3.3.2 雙向變換器電流環(huán)設(shè)計(jì)
3.3.3 雙向變換器電壓環(huán)設(shè)計(jì)
3.4 帶雙向變換器的LED驅(qū)動(dòng)電源仿真分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 雙向變換器的控制策略與仿真
4.1 脈沖能量控制策略原理
4.2 仿真分析
4.2.1 仿真參數(shù)
4.2.2 仿真結(jié)果分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)
5.1 整流橋的選取
5.2 Boost主電路的設(shè)計(jì)
5.2.1 Boost主電路電感值L的選取
5.2.2 開關(guān)管及輸出二極管的選擇
5.2.3 輸出電容C的選擇
5.3 Boost主電路控制電路的設(shè)計(jì)
5.3.1 UCC2818 芯片的介紹
5.3.2 控制電路的搭建和參數(shù)計(jì)算
5.4 Buck-Boost電路的設(shè)計(jì)
5.4.1 雙向變換器儲(chǔ)能電容的設(shè)計(jì)
5.4.2 雙向變換器的電感設(shè)計(jì)
5.4.3 雙向變換器開關(guān)管的設(shè)計(jì)
5.5 雙向變換器控制電路的設(shè)計(jì)
5.5.1 STM32 單片機(jī)簡(jiǎn)介
5.5.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.5.3 采樣電路的設(shè)計(jì)
5.5.4 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)
5.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號(hào):3897831
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
主要符號(hào)說明
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 去除電解電容的基本思想和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 去除電解電容的基本思想
1.2.2 國(guó)內(nèi)外LED驅(qū)動(dòng)電源研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究的內(nèi)容
第二章 基于Buck-Boost雙向變換器的LED驅(qū)動(dòng)電源
2.1 功率耦合電路代替電解電容的基本原理
2.2 Boost PFC工作原理及控制方法
2.2.1 Boost變換器的工作原理
2.2.2 PFC變換器的平均電流控制法
2.3 Buck-Boost雙向變換器工作原理及其控制方法
2.3.1 雙向變換器工作原理
2.3.2 雙向變換器現(xiàn)有的控制方法
2.4 本章小結(jié)
第三章 驅(qū)動(dòng)電源的建模與仿真
3.1 Boost PFC建模與仿真
3.1.1 Boost PFC建模
3.1.2 電流環(huán)設(shè)計(jì)
3.1.3 電壓環(huán)設(shè)計(jì)
3.2 Boost PFC仿真分析
3.3 Buck-Boost雙向變換器建模與仿真
3.3.1 Buck-Boost雙向變換器建模
3.3.2 雙向變換器電流環(huán)設(shè)計(jì)
3.3.3 雙向變換器電壓環(huán)設(shè)計(jì)
3.4 帶雙向變換器的LED驅(qū)動(dòng)電源仿真分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 雙向變換器的控制策略與仿真
4.1 脈沖能量控制策略原理
4.2 仿真分析
4.2.1 仿真參數(shù)
4.2.2 仿真結(jié)果分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)
5.1 整流橋的選取
5.2 Boost主電路的設(shè)計(jì)
5.2.1 Boost主電路電感值L的選取
5.2.2 開關(guān)管及輸出二極管的選擇
5.2.3 輸出電容C的選擇
5.3 Boost主電路控制電路的設(shè)計(jì)
5.3.1 UCC2818 芯片的介紹
5.3.2 控制電路的搭建和參數(shù)計(jì)算
5.4 Buck-Boost電路的設(shè)計(jì)
5.4.1 雙向變換器儲(chǔ)能電容的設(shè)計(jì)
5.4.2 雙向變換器的電感設(shè)計(jì)
5.4.3 雙向變換器開關(guān)管的設(shè)計(jì)
5.5 雙向變換器控制電路的設(shè)計(jì)
5.5.1 STM32 單片機(jī)簡(jiǎn)介
5.5.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.5.3 采樣電路的設(shè)計(jì)
5.5.4 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)
5.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號(hào):3897831
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