發(fā)布時間：2017-09-09 02:48

  本文關(guān)鍵詞：基于無電解電容的高功率因數(shù)LED驅(qū)動電源的研究

  更多相關(guān)文章： 單端反激式 電解電容 LNK417 高功率因數(shù) 諧波

【摘要】：在崇尚節(jié)能、保護環(huán)境的號召下,LED照明憑借得天獨厚的優(yōu)勢,發(fā)展前景不言而喻。它像一顆璀璨的明珠,照亮了未來照明光源的發(fā)展方向,使人類照明進入了一個嶄新的“綠色照明”時代。盡管LED照明有不可比擬的優(yōu)勢,但因技術(shù)的缺乏和停滯,驅(qū)動電源的壽命問題亟待解決,而影響壽命的首要因素就是電解電容。電解電容的壽命一般不超過5000小時,而LED的壽命高達40000小時以上,兩者壽命極不匹配。因此無電解電容LED驅(qū)動電源的研究具有重要的理論意義和應用價值。論文首先對探究該課題的背景及意義進行了闡述,然后講述了LED特點以及在實際應用中LED電源的要求。同時,開關(guān)電源的基本原理、拓撲結(jié)構(gòu)、PFC技術(shù)等都作了深入剖析。為了進一步提高電源的使用壽命,在常規(guī)電容濾波的基礎(chǔ)上添加了串聯(lián)電感以減小電容的容值,避免電解電容的使用,用其他電容代替�；谝陨侠碚摶A(chǔ),以LNK417為主芯片,制作了一款工業(yè)照明的LED驅(qū)動器。本課題將功率因數(shù)校正技術(shù)與恒流控制相結(jié)合,省去開關(guān)級,同時避免了大電解電容的使用。此外,本課題設計電源致力于提高其可靠性,可靠性的評估顯得很重要。在完成電源的優(yōu)化設計之后,還進行了可靠性評估�？煽啃栽u估結(jié)果表明,采用LC濾波的電源的壽命是常規(guī)電解電容濾波的電源壽命的1.6倍,延長了電源的使用壽命,提高了電路的可靠性。最后還對電磁兼容問題提出合理的解決辦法。為了驗證設計的是否合理,還對其關(guān)鍵參數(shù)進行了仿真驗證。本課題實際制作了一款通用輸入電壓90V-265V,輸出30V/500mA的LED驅(qū)動器。在實際過程中,經(jīng)過多次調(diào)試,最終得到符合設計要求的樣機,該樣機效率高達90%,PF值不低于0.9。測試結(jié)果顯示本次設計的電源具有高效、高PF、壽命長等優(yōu)點,具有很高的應用價值。
【關(guān)鍵詞】：單端反激式 電解電容 LNK417 高功率因數(shù) 諧波
【學位授予單位】：天津工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM923.34;TN86
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題背景及研究意義10-11
• 1.2 LED照明概述11-12
• 1.3 LED驅(qū)動電源基本要求12-13
• 1.4 LED驅(qū)動電源面臨的問題和挑戰(zhàn)13
• 1.5 本論文研究的主要內(nèi)容13-16
• 第二章 LED驅(qū)動器設計理論基礎(chǔ)16-26
• 2.1 開關(guān)電源的工作原理16
• 2.2 開關(guān)電源的控制類型16-18
• 2.2.1 電壓控制型開關(guān)電源16-17
• 2.2.2 電流控制型開關(guān)電源17-18
• 2.3 LED驅(qū)動電源拓撲結(jié)構(gòu)的選擇18-22
• 2.3.1 正激式變換器19
• 2.3.2 反激式變換器19-22
• 2.4 功率因數(shù)校正技術(shù)22-25
• 2.4.1 功率因數(shù)校正技術(shù)的分類23
• 2.4.2 兩級功率因數(shù)校正技術(shù)23-24
• 2.4.3 單級功率因數(shù)校正技術(shù)24-25
• 2.5 小結(jié)25-26
• 第三章 無電解電容LED驅(qū)動電源的實現(xiàn)26-40
• 3.1 電解電容的損壞機理分析26-28
• 3.1.1 鋁電解電容的退化原因26-27
• 3.1.2 退化失效的基本過程27-28
• 3.2 實現(xiàn)無電解電容的基本思想28
• 3.3 無電解電容LED驅(qū)動電源主要實施方案28-32
• 3.4 變換器副邊電流的諧波分析32-36
• 3.5 串聯(lián)電感和濾波電容的選擇36-39
• 3.6 小結(jié)39-40
• 第四章 無電解電容的LED驅(qū)動電源設計40-60
• 4.1 設計目標40
• 4.2 主芯片描述40-41
• 4.3 芯片主要控制模式分析41-42
• 4.4 電路設計42-47
• 4.4.1 關(guān)鍵元器件的選擇43-44
• 4.4.2 保護電路設計44-45
• 4.4.3 輸入整流橋的選擇45
• 4.4.4 功率開關(guān)管的選擇45-46
• 4.4.5 輸出整流管的選擇46
• 4.4.6 鉗位電路設計46-47
• 4.5 高頻變壓器的設計47-55
• 4.5.1 求最大占空比47-48
• 4.5.2 求初級側(cè)電流48-49
• 4.5.3 求一次側(cè)電感量49-50
• 4.5.4 選擇磁芯尺寸50-51
• 4.5.5 計算繞組匝數(shù)及導線直徑51-54
• 4.5.6 計算氣隙寬度54-55
• 4.6 仿真驗證55-56
• 4.7 LED驅(qū)動電路的可靠性評估56-58
• 4.8 小結(jié)58-60
• 第五章 電源安全規(guī)范及EMC設計60-66
• 5.1 傳導EMI限值60-61
• 5.2 電磁干擾源分析61-62
• 5.3 電磁干擾抑制措施62-64
• 5.4 EMI濾波器的設計64-65
• 5.5 小結(jié)65-66
• 第六章 樣機的制作及測試驗證66-78
• 6.1 PCB版圖設計與注意事項66-67
• 6.2 基本性能的測試及分析67-70
• 6.3 諧波分析70-71
• 6.4 關(guān)鍵波形分析71-72
• 6.5 輸入浪涌測試72
• 6.6 EMI電磁干擾的測試與分析72-74
• 6.7 其他波形分析74-76
• 6.7.1 開關(guān)啟動測試74
• 6.7.2 輸出電壓及紋波電流測試74-75
• 6.7.3 熱性能測試75-76
• 6.8 小結(jié)76-78
• 第七章 總結(jié)與展望78-80
• 參考文獻80-84
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明84-86
• 致謝86

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本文編號：817864