太阳能LED照明用一体化电源设计

太阳能光伏发电控制器和LED照明驱动电源是太阳能LED照明的关键设备,针对传统太阳能LED照明中采用的是控制器加驱动电源的分体式设计结构,具有设计复杂、工作效率低和可靠性差等缺点。设计了一种太阳能LED照明用控制/驱动一体化电源系统和解决方案,对系统的组成进行了详细阐述,并进行了系统的硬软件设计及实现,最后通过实验测试验证了该一体化电源的优点,很好地解决了太阳能LED照明应用的关键技术难题,具有的广阔工程应用和市场前景。     

一种MPPT控制方法的应用与仿真研究

太阳能光伏电池输出特性曲线具有强烈的非线性特征,其输出功率会随外界环境的变化而变化,故为提高太阳能光伏发电系统的效率,其有效方法之一就是对太阳能光伏电池进行最大功率点跟踪(MPPT)。根据光伏电池的等效数学模型,在Matlab/Simulink工具箱中建立仿真模型,分析了光伏发电系统主电路的拓扑结构和原理,提出一种基于功率预测的变步长扰动观察法,采用Boost电路作为DC/DC变换器进行仿真实验,结果表明,该方法能够更好地进行MPPT,提高光伏发电系统的效率。     

直流母线供电的LED教室照明系统设计

针对以太阳能光伏发电为供电电源的楼宇照明系统应用需求,研究设计了一套新型的基于直流母线供电的LED教室照明系统,详细介绍了系统的组成,并对其专用驱动电路及控制器系统进行了设计开发。该系统较常规交流供电系统可大幅减少电能变换损耗,提高系统的供电效率和电能利用率,特别适用于利用太阳能等新能源供电的楼宇照明系统。最后通过测试实验,验证了该系统适用性和优越性。     

大功率LED太阳能照明系统相关电路设计

大功率LED太阳能照明系统通过太阳能硅光电池板将太阳能转换为电能存储到密封铅酸蓄电池中,由蓄电池为整个系统提供电能。本文以实际应用为目的,从满足道路照明或景观照明使用要求的角度,对大功率LED太阳能照明系统相关电路进行了设计,使系统具有完善的密封铅酸蓄电池充放电管理功能、LED恒流驱动功能、系统相关参数显示功能和相应的过电压、过电流保护功能。     

一种单级隔离恒流输出LED驱动电源的分析与设计

在交流输入LED照明应用领域,为降低成本,减小体积,可以采用单级驱动电源对LED进行恒流驱动。为此,提出一种由工作于电感电流断续模式的Buck-Boost功率因数校正单元和带倍压整流电路的隔离型DC/DC变换单元通过共用开关管复合而成的单级隔离型LED驱动电源。当开关工作占空比一定的条件下,功率因数校正单元能实现单位功率因数,DC/DC变换单元由于采用倍压整流电路,提高了变压器磁芯利用率,并降低了二极管的电压应力。首先阐述了其工作原理,然后对其性能进行了详细分析,并完成了主电路参数的定量设计,最后根据参数设计结果搭建了一台输出功率为120W的实验样机,并进行相关实验验证。实验结果验证了理论分析和参数设计的正确性。     

基于嵌入式目标模块的太阳能LED照明控制系统研究

太阳能LED照明系统作为新型照明方式,不仅具有独立光伏照明系统的诸多优点,如清洁无污染、无需长距离输电导线等,还具有LED照明的发光效率高、光线柔和、光伏电池设计容量小等诸多优势。但系统需实现最大功率点跟踪(MPPT)控制、LED非线性负载放电控制和蓄电池充放电控制等功能,对控制具有较高要求。本文对控制系统要求进行分析,分别进行了MPPT、充电策略和LED放电控制的研究,并采用MATLAB/Simulink对主电路和控制系统进行仿真。基于仿真模型,采用嵌入式目标模块eZdsp生成TSM320F2812 DSP控制程序,对仿真模型进行快速转化,并在硬件平台对具体控制系统进行实现。系统具有动态响应快、启动电流平滑、稳态精度高等优点,从而得出适合太阳能LED照明系统的控制方法。     

光伏LED照明系统中双向变换器研究

研究设计了一种应用于光伏LED照明系统的改进型Zeta/Speic双向变换电路,该电路兼顾MPPT控制、蓄电池充放电控制、LED恒流控制及隔离保护控制等多种功能,与传统光伏LED照明系统中的常规变换器相比,具有结构简单灵活、成本低、效率高等优点.详细分析了电路组成及工作模式,并通过实验进行了测试,测试结果验证了该变换器...     

基于自寻优+PI算法的最大功率点跟踪

为了提高太阳能光伏发电系统的效率与稳定性,需要对光伏电池的最大功率点进行跟踪控制。建立了光伏电池和DC/DC变换电路的数学模型,对比分析了电导增量法和扰动法,提出了一种自寻优+PI的控制方法。仿真表明,自动寻优+PI控制算法能够快速、准确地跟踪到最大功率点位置,并且解决了常用方法所带来的稳定性差的问题,提高了太阳能光伏发电系统的稳定性与能量的利用效率。     

独立式LED太阳能光伏照明系统的设计

设计了一种独立式LED太阳能光伏照明系统。利用改进的增量电导法对太阳能电池输出进行最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,简称MPPT)控制,根据独立式太阳能LED照明系统的工作特性,采用一种新型的MPPT充电控制策略。设计了大功率白光LED灯具恒流驱动电路及自动调光功能,用于维持室内照度的稳定。     

太阳能驱动加油站LED照明系统优化设计

遵照加油站照明系统的设计规范,将加油站原有的照明系统整体改造为太阳能LED照明系统。原有的照明光源用同等照度的LED灯具替代;经计算确定了太阳电池组件最佳倾角;根据合理的负载缺电率确定了太阳电池组件和蓄电池容量;采用电导增量算法实现光伏电池最大功率点跟踪;通过双向DC/DC变换器控制蓄电池充电电流。该太阳能LED照明系统与普通市电无缝自动切换,具有优异的防爆性能,优异的防护性能,显著的节电效果。     

两级式高功率因数LED照明驱动电源的研究

针对目前市场上LED照明驱动电源功率因数低、电流谐波大的问题,介绍了一种改进的两级式高功率因数LED照明驱动电源拓扑。该电源的前级采用Boost拓扑构成功率因数校正级,后级采用准谐振反激式拓扑构成DC/DC功率变换级,两级电路共用一个控制电路,简化了电路结构。分析了实现功率因数校正的控制原理,给出了主要的设计参数。制作一个额定功率为12W的实验样机,进行功率因数校正、恒流稳压输出等实验,实验结果证明了该设计方案及控制方法的可行性与有效性。     

太阳能光伏发电最大功率跟踪系统研究

针对太阳能光伏发电系统中的最大功率跟踪问题,提出了一种基于AVR单片机控制的新方案。系统运用三重Boost DC/DC变换器对光伏电池输出功率进行有效调节,采用最优梯度控制算法搜索最大功率点。对该系统进行了Matlab/Simulink仿真,并在硬件电路的基础上进行了试验。结果表明,该系统能较快地跟踪太阳能的最大功率,并具有较高的跟踪精度。     

光伏发电最大功率跟踪控制器的设计

针对目前太阳能发电系统效率低的问题,本文利用微控制器设计了一种太阳能光伏发电最大功率跟踪控制器。该控制器采用升降压式DC/DC转换电路,利用电压扰动法实现最大功率点跟踪,使太阳能光伏电池始终保持最大功率输出;控制器还能实时测量蓄电池的端电压,对蓄电池进行充放电保护。该控制器软硬件结合、可靠性高,提高了太阳能光伏发电系统效率,并延长了蓄电池使用寿命。     

一种基于ON/OFF控制的太阳能电池MPPT控制器

在太阳能光伏发电系统中,为了降低系统造价并提高对太阳能的利用率,一般需要实现最大功率点跟踪.本文通过分析太阳能电池的功率-电流(P-I)特性曲线,提出了一种新的利用硬件电路来实现最大功率点跟踪的方法.与以往跟踪方法不同,该方法简单实用,仅需采样太阳能电池的输出电流和电压,通过比较其输出电流的变化率和输出功率的变化率,基于ON/OFF控制太阳能电池输出端电容的充放电,使其输出电流(或电压)达到最大功率点电流(或电压),实现了真正意义上的MPPT.以Buck DC/DC变换器为例,通过仿真和实验验证了理论分析的正确性.     

基于Boost-Cuk拓扑的优化滑模控制MPPT技术

针对现有最大功率点跟踪(MPPT)控制方法的不足,结合光伏系统非线性和滑模控制动态响应速度快、鲁棒性好的特点,提出一种基于Boost-Cuk拓扑的优化滑模控制MPPT技术。光伏阵列DC/DC升压电路采用最新高增益Boost-Cuk拓扑结构,控制器采用优化滑模控制技术。为削弱功率抖振,系统稳定在最大功率点(MPP)时采用固定占空比控制,MPPT模式下采用优化滑模控制。在建立光伏发电系统平均状态数学模型的基础上对BoostCuk DC/DC变换电路以及优化滑模MPPT控制器进行了数字仿真和实验验证。仿真和实验结果表明,在光照强度变化情况下,采用Boost-Cuk拓扑的优化滑模控制器稳态抖振很小,能快速稳定地跟踪到MPP,控制算法实用有效。     

用于LED照明的太阳能供电系统设计

以太阳能供电的LED照明系统为研究对象,探讨了其基本构成,重点探讨了太阳能充电控制器的设计及其电路实现。设计了以PWM控制器CS51221为控制核心的充电控制器的电路,探讨了相关元器件参数的计算方法;分析了LED照明驱动系统的组成及其功能,设计了以NCP3066为核心的LED驱动电路、光敏二极管开关电路、PWM波调光电路;完成了简易太阳能供电LED照明系统电路的硬件,并对其功能及工作性能参数进行了测试和分析。结果表明：该LED照明系统满足设计要求,系统运行良好。     

用于太阳能LED路灯系统的新型双向变换器

在已有的太阳能路灯系统中,通常没有考虑发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)工作时蓄电池的工作状态,从而导致LED器件的使用寿命缩短,影响了整个系统的正常工作.现提出一种新型DC/DC电路,用于控制蓄电池的充放电,从而实现LED的恒流工作,保证了太阳能LED路灯系统的可靠工作.此外,它能用于光伏电池的最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracker,简称MPPT)控制,从而充分发挥光伏器件的效能.实验结果验证了所提方法的有效性.     

带耦合电感的双向DC/DC变换器电路分析

利用双向DC/DC变换器电路,实现了不间断电源(UPS)蓄电池充放电系统中能量的双向流动及直流总线电压的稳定,从而提高了系统效率;通过添加耦合电感,使DC/DC变换器具有高升降压比,从而减少了铅酸蓄电池的单体个数,降低了UPS系统的总成本。在此,分析了一种带耦合电感的双向DC/DC变换器电路;详细分析了变换器的工作原理和主电路参数设计,通过仿真与实验验证了该方案的可行性。     

一种适用于TRIAC调光器的LED驱动电源设计

设计了1款适用于可控硅调光器的LED驱动电源,采用两级拓扑,前级为AC-DC变换,实现功率因数校正和稳压,后级为DC/DC变换,实现LED恒流输出。针对可控硅调光过程中LED会出现闪烁、调光范围小等问题,设计了可控硅相角检测电路、有源泄放电路以及PWM调光信号等。最后设计了1台实验样机,验证了所提出的方案具有可行性。     

基于双Boost电路的独立光伏发电系统研究

通过对独立光伏发电系统给电动车蓄电池提供电能的研究,提出一种运用双Boost电路的控制方法。介绍了独立光伏充电系统的硬件设计和软件设计,以及最大功率点跟踪控制(MPPT)。运用Matlab/Simulink搭建光伏阵列仿真模型和系统主电路模型,通过对仿真结果的分析,验证了整个系统方案的可行性和实用性。该方法能够减小电路中电流纹波影响,并能够进行有效的最大功率跟踪控制,实现太阳能的高效利用。