谐振式单开关多路低纹波输出LED驱动器

该文提出一种谐振式单开关多路低纹波输出LED驱动器.所提出的LED驱动器由前级Buck-Boost功率因数校正(PFC)变换器与后级谐振式多路均流输出DC-DC变换器通过一个有源开关整合而成,简化了拓扑结构和控制回路.该LED驱动器利用谐振电容的电荷平衡实现多路输出的均流控制,因此只需控制其中一条输出支路的电流,其他输出支路可实现自动均流.利用宽带宽电压模式控制环路,消除了Buck-Boost PFC变换器输出电压纹波对各输出支路的影响,即实现了多路低电流纹波输出.最后搭建了一台82W的三路恒流输出实验样机,验证了理论分析的正确性.     

对称跨接电容型LED均流电路

高亮度发光二极管(LED)自身导通压降的离散性及负温度系数特性使得多个LED串并联时出现各串电流不均衡的现象。提出了一种简洁的对称跨接电容型LED均流电路,各LED支路串联的开关管轮流交错导通。利用各LED支路间的跨接电容在一个周期内的电荷守恒,实现了多路LED串的均流。对电路的均流原理、参数设计进行了详细的理论分析,并将其与非对称跨接电容型LED均流电路进行了对比。在此基础上,进行了三支路均流的实验验证,实验结果表明所提出的电路具有良好的均流效果,控制方式简单,电容、开关管两端电压应力低,无磁性元件,便于集成。     

基于LCLC恒流网络的LED自均流电路

多路半导体发光二极管(light-emitting-diode,LED)并联会造成导通电流不均衡,而电容均流方案由于其简单可靠得到广泛应用。为输出所需的LED电流,电容均流方案采用变频控制会引入无功环流,提高器件应力,而采用定频占空比控制时,变化的LED负载难以保证零电压开关(zerovoltage switching,ZVS)的实现。针对此问题,文中提出一种基于LCLC谐振网络的恒流源输出LED驱动电路,可有效解耦负载对输出电流的影响,定频控制,且同时实现输入阻抗为纯阻性,避免无功环流。该谐振网络亦结合电容均流方案,采用较少的器件实现多路均流。此外,该电路具有短路自保护功能,易于实现脉宽调制(pulse width modulation,PWM)调光。最后,以4条LED支路为例,搭建实验样机,实验结果证明该电路的有效性。     

多路均流输出LED驱动电源研究

根据大功率LED照明应用中通常为串并联结构且需均流以及恒流驱动的特点,提出了1种基于LCL-T谐振恒流网络的多路均流输出的LED驱动电路。该驱动电路利用电容在1个周期内的电荷守恒特性来实现各路LED的电流均衡,电路结构简单,均流精度高,易于拓展至多路输出,且均流效果不受各支路输出端电压的影响。文中介绍了LCL-T谐振网络的恒流原理以及详细分析了四路均流原理。最后结合仿真与实验结果,验证了所提驱动电路能够达到良好的均流效果。     

无频闪多路LED照明PFC变换器

为实现LED无频闪且满足地铁照明功率因数不应低于0.9的要求,提出了无频闪多路LED照明PFC变换器。通过推导该变换器工作在临界连续模式(Critical Continuous Mode,CRM)下的输入电流表达式,证明其具有功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)功能。在软件PSIM中搭建了一台三路输出仿真电路,证明该变换器解决了传统单级LED驱动器输出二倍工频电流纹波过大导致的工频闪烁问题。此外,该变换器还具有各支路输出电流均流的特性及固有短路保护特性。     

基于可控开关电容的定频谐振式多路LED均流驱动器

多路LED并联可造成电流不均衡,利用电容阻抗匹配的均流方案因控制简单、易扩展而得到广泛应用,但伴随路数增加,均流效果锐减、无功损耗增大。同时,传统LED驱动常采用脉冲频率调制(PFM),从而造成高电磁干扰(EMI)的风险。基于此提出一种LED定频均流驱动拓扑,利用其上、下半桥叠加输出,缓解由容抗不匹配造成的均流失效及额外损耗,同时利用谐振单元中可控开关电容(SCC)模块完成定频控制下的LED大范围调光。LED驱动器中开关电路采用PWM,且均可实现软开关,转化效率高。设计12W的实验样机,实现四路LED均流调光,验证了所提LED驱动器的可行性。     

多路输出均流LED驱动电源研究

针对大功率LED应用场合下需要多路输出及各路电流均衡的问题,本文提出一种基于电容均流的多路输出均流的LED驱动电路拓扑。详细分析了四路输出均流原理,并进行了等效电路的推导,在CLCL-T谐振恒流网络的基础上实现多路输出电流的恒定与均衡;最后设计一台108W的实验样机,实验结果验证了所提电路具有良好的均流精度。     

全桥LLC谐振LED均流策略的研究

为解决多路LED串并联时各路输出电流不均衡造成的问题,在此提出了一种基于全桥LLC谐振的多路输出LED均流电路。该电路利用平衡电容高阻抗、隔直通交的优点以及全桥整流电路在输出端的优越特性,通过对LLC谐振变流器频率特性的分析与研究,实现了较宽范围内变流器电压增益的调整。在半桥LLC谐振变换器的基础上,将控制电路优化为全桥LLC电路,并在输出端加上电容均流网络,满足多路LED均流输出。文中给出了该电路工作原理及其参数设计方法,利用PSIM软件对电路进行仿真分析,验证了该谐振均流电路的适用性、可行性与准确性。最后通过一台60 W的样机输出3条LED支路进行了实验研究,结果表明所提电路具有良好的均流效果,提高了整机工作效率。     

基于双输出反激变换器的高亮LED驱动研究

针对LED灯输出电流恒定的工作特性,提出了DC/DC变换器电感电流工作在断续模式(DCM)下的双输出反激变换器驱动LED的控制方法。分析了两路LED灯负载的工作过程,用一个磁性元件实现LED灯两路控制器恒流输出。通过建立小信号模型可知两路LED灯驱动器能实现各支路电流输出恒定;仿真分析可知系统的稳态、动态和高频干扰抑制能力达到很好的效果;通过实验验证了所提出的拓扑电路结构和控制方法的可行性。     

两相并联LCL-nT谐振型多路均流LED驱动器研究

针对大功率发光二极管(LED)应用场合下需要多路输出及各路电流均衡的问题,提出一种具有多路输出均流的两相并联LCL-n T谐振型电路拓扑结构,详细分析两相并联LCL-nT型谐振变换器的恒流特性、多路并联输出的均流特性以及移相调光控制策略;推导出恒流工作频率表达式和能够实现多路均流的负载范围,并对谐振网络的阻抗特性和电压增益特性进行了分析,在此基础上给出一种兼顾输出功率和开关管零电压开关(zero voltage switching,ZVS)的参数设计方法。最后设计1台200 W的实验样机,实验结果验证了所提出的电路拓扑具有良好的恒流特性和均流特性,并且能实现对LED的全范围调光。     

Boost型无频闪谐振降压式LED驱动电源分析与设计

传统的二次型Boost功率因数校正变换器只能实现升压输出,在一定程度上限制了其在LED驱动电源中的应用。本文基于二次型Boost变换器提出了一种Boost型无频闪谐振降压式LED驱动电源,并分析了其工作原理及特性。该LED驱动电源利用一个有源开关管将二次型Boost变换器与一个谐振网络进行整合。与传统的二次型Boost变换器相类似,该LED驱动电源可以实现高效率和高功率因数。此外,该LED驱动电源可实现低电流纹波和降压变换输出。最后,搭建了一台84W的实验样机,最高效率可达到92.88%,验证了理论分析的正确性及可行性。     

一种单级串联型N路输出电流独立控制LED驱动电源

在多彩LED环境照明、LED投影等应用场合,多路输出电流需要实现独立控制。针对此应用目标,提出一种单级串联型N路输出电流独立控制的LED驱动电源,单级结构保证自动实现功率因数校正功能,N-1个由开关管、二极管和输出滤波电容组成的有源输出单元AOU(active output unit)和1个仅由二极管和输出滤波电容组成的无源输出单元POU(passive output unit)串联构成串联型N路输出结构,通过对N路输出电流采样并进行闭环控制,保证各开关管工作占空比不同,即可实现N路输出电流独立控制。以3路输出为例,详细分析了驱动电源的工作原理及其闭环系统控制方法,并搭建了1台总输出功率为120 W的实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性。     

整合式单开关两路恒流输出LED驱动电源

提出了一种整合式单开关两路恒流输出LED驱动电源.该LED驱动电源由非隔离Buck-Boost和Buck变换器通过一个有源开关整合而成,简化了控制环路.采用恒导通时间COT(constant on-time)控制,消除了Buck功率因数校正PFC(power factor correction)变换器输入电流的死区.因...     

高功率因数谐振式无桥型LED驱动电源

针对传统 LED 驱动电源交流输入侧整流二极管导通损耗大的问题,提出了一种高功率因数谐振式无桥型 LED 驱动电源。该驱动电源利用谐振网络实现了正负极性增益,即无论是正电压输入还是负电压输入,负载端均可以实现正电压输出,进而实现了无桥输入。同时,利用谐振电容电荷平衡实现了各输出支路均流,解决了并联 LED 串的均流驱动问题。该驱动电源中的双向有源开关仅采用一个控制信号,简化了控制电路。本文对该 LED 驱动电源的工作模态及工作特性进行了理论分析。该驱动电源具有结构简单、输出升降压、电气隔离等优点。最后,搭建了一台 98W 的实验样机,验证了理论分析的正确性及可行性。     

一种高可靠无源恒流LED驱动电源

针对如何提高发光二极管(LED)驱动电源的使用寿命以及可靠性等问题,提出一种新型高可靠无源恒流LED驱动电源,并对其工作原理和性能特点进行了分析。由于该电源内部不含有电解电容,因此克服了由电解电容引起的LED驱动电源与LED理论使用寿命不匹配的问题。该电源内部不含有任何有源开关器件以及相关驱动、控制电路等,因此电路简单可靠。在工频交流电压输入时,其输出电流值近乎恒定,与所接负载LED串联颗数无关。最后,制作了一台220 V工频交流电压输入,输出电流平均值为350 mA,额定输出功率为42 W的试验样机,在负载LED颗数发生变化时,其输出电流识误差在10%以内,输入功率因数接近1,效率达到93.3%,实验结果验证了理论分析的正确性。     

基于LLC变换器的多路LED自动均流策略研究

针对大功率LEDSg动电源需要实现多路均流输出的特点,提出1种新型的具有多路LED均流功能的磁集成LLC变换器,将LLC变换器中的变压器与均流耦合电感集成在1个磁芯上,并通过加入均流电容实现多路输LED自动均流。详细分析磁集成LLC变换器的集成方案及均流原理。设计1台80W4路均流输出的LED-~动电源,实验结果验证了所提方案是可行的。     

一种减少输出纹波的单级反激LED驱动电路

鉴于成本低、效率高等优势,AC-DC单级LED驱动电路可使用单级电路实现输入功率因数校正和输出DC-DC恒流控制,但通常存在较大的输出2倍工频纹波的问题,而电流纹波是影响LED光学特性和寿命的重要指标。首先,提出了一种基于辅助绕组的单级反激LED驱动电路;然后,采用电流纹波抑制策略分析了所提电路的工作原理和实现低输出电流纹波的条件;最后,通过仿真和实验验证了理论分析的正确性和有效性。实验结果表明,所提的LED单级驱动电路能够在不影响输入特性的基础上有效地降低了输出电流纹波。     

负载源极连接谐振式Buck-Boost LED驱动电源

提出了一种负载源极连接谐振式Buck-Boost LED驱动电源,并分析了工作原理及其特性.该驱动电源利用一个串联谐振网络,解决了传统的Buck-Boost LED驱动电源开关管与输出支路不共地的问题.与传统Buck-Boost LED驱动电源相比,该电源在保持各种特性基本相同的同时,只使用一个负载源极连接有源开关与一...     

功率LED替代灯的新颖谐振式Buck镇流器

LED灯发光效率高,寿命长,因此具有巨大的应用前景,并有望取代白炽灯。LED灯是低压电流型器件,需要LED镇流器(驱动电路)将公共电网的高压交流电转换为适合LED的低压直流电。为了保证整个LED照明系统具有高效率和长寿命,LED镇流器必须具有以上特性。相比于采用变压器降压,无变压器的降压变换器可以达到更高的效率,但此类变换器,如Buck变换器,在低占空比时要承受长时间的二极管续流,导通损耗大,效率低。因此,本文提出一种新颖的谐振式Buck镇流器,利用谐振可实现高电压转换比,转换效率高,工作时间长,且可以与已有的白炽灯调光器配合工作,可直接安装在白炽灯具上。实验结果证明了该镇流器的有效性,且成本低,适合于目前LED替代灯场合。