同步整流降压变换器功率损耗分析与研究

损耗分析对电路的优化设计起着至关重要的作用。对同步整流降压(BUCK)变换器中的各个元器件做了损耗分析和计算。给出了各元器件的损耗原因和计算方法,并以ADP1828芯片控制的BUCK电路对计算方法进行了效率验证。实际测得的效率曲线与计算得出的效率曲线结果较为接近。     

基于Boost拓扑独立光伏LED路灯高效率驱动电路设计

探讨了基于Boost拓扑独立光伏LED路灯驱动电路提高稳定性和工作效率的问题。在分析Boost电路和LED驱动电路原理的基础上,结合负载LED灯头性能特点,优选了独立光伏LED驱动电路设计参数并优化了其设计方案。以12 V DC输入,单颗为1 W的LED灯珠串并联组合为研究对象,估算出Boost电路功率损耗小于7%,仿真输出的稳定性好;最后搭建实验样机,进一步测试了系统驱动电路在负载LED不同串并联组合、不同输出功率情况下整机工作效率。实验结果表明,独立光伏LED灯头工作稳定没有频闪,驱动电路整体效率都接近或超过90%,特别是LED灯头实际输出功率接近电路设计额定功率时,驱动电路整体效率都大于90%。     

色温可调的高功率LED恒流驱动电路设计

基于高功率发光二极管(LED)恒流驱动电源的集成化设计,采用无输入滤波电容的Buck变换器与两路并联LED可调恒流驱动电路,实现了高功率LED照明的亮度与色温可调。这里研究了在宽占空比变化范围下的功率MOSFET开关管浮地驱动技术,并用LTSPICE进行了仿真,依据仿真元件的参数搭建了实验电路,得到了输出电压24 V、输出电流0～700 mA可调的高功率LED驱动电源实验结果,此结果与仿真数据波形及理论分析一致,电源变换效率达到了89.7%。     

LED日光灯驱动电路设计

介绍了LED日光灯驱动的特点,设计了实用的电容降压式LED日光灯驱动电路,着重分析了关键元件参数的选择原则。采用PSpice仿真软件对设计的电路进行了可行性验证,并在此基础上制作了实物电路,用作12WT8标准LED日光灯电源。经实验验证,该电路稳定可靠,成本低,适用于多种小功率LED驱动。     

一种LED驱动电源组合调光策略与实现

LED照明是未来电气照明领域的发展方向,LED因其陡峭的伏安特性的特点,需要恒流驱动。采用基于UC3842控制的反激型变换器作为驱动电路,实现恒流调光功能。文章重点分析了LED照明调光方式的实现,设计了一种高效的组合调光策略的调光电路。通过仿真和样机测试,得到实验结果并对其分析,该驱动电路效率达到86%以上,输出电流纹波在4%以下,电路稳定可靠,实现了高效调光特性。     

采用BUCK电路的低电感无刷直流电动机转矩脉动与损耗分析

通过分析低电枢电感无刷直流电动机的特点,在无刷直流电动机驱动器逆变电路前级采用BUCK变换电路实现电压的调整,在逆变电路中采用Hall信号换相而不叠加PWM斩波信号。通过建立无刷直流电动机及其驱动电路的模型,并对其进行仿真分析,结果表明采用BUCK变换电路后能够减小电机的相电流和母线电流的脉动,减小电磁转矩脉动,消除直流端反向电流,电机铁损耗和铜损耗也大大降低。     

BUCK/BOOST直流变换器的建模仿真验证

电路仿真软件是以电路原理为依据,通过数值计算、计算机存储以及图像处理等技术原理,实现具体电路的仿真。分析了BUCK和BOOST直流变换器的电路结构和工作原理,应用Or CAD Pspice仿真软件对BUCK和BOOST直流变换器建模与仿真,验证了模型和原理的准确性和可靠性,为研究这2种直流变换器的特性提供了可靠的支撑,为电力系统元件仿真提供了方法。     

不同驱动方式下永磁无刷电动机损耗及热场研究

针对方波和正弦波两种驱动方式对永磁无刷电动机损耗及温升的影响进行了研究,其中方波驱动下对比分析了3种等效电压相同,不同PWM占空比情况下电动机损耗及温升的不同。仿真了2种驱动方式下电动机的电流,并对电流波形进行了谐波分析。采用一种精确的损耗模型对电机进行了损耗计算,并在此基础上利用解析集总参数热网络法进行了温度场分析,实验结果验证了分析结果。通过研究发现,正弦波驱动下电动机的电流为平滑的正弦波,而方波驱动下的电流中存在显著的时间谐波以及PWM型逆变器带来的载波谐波,造成方波驱动下电动机的转子涡流损耗远大于正弦波驱动的。正弦波驱动下,电机的定转子温升差异并不明显。方波驱动下,电动机的转子温升明显高于定子的,并且随着PWM占空比的降低,定转子的温升差异加剧。     

基于耦合场的永磁电机损耗及温升分析

高密度永磁同步电机因其损耗及转子散热条件恶劣,会造成内部永磁体由于高温而产生高温退磁风险。本文利用电磁场与热场进行双向耦合仿真,分析永磁同步电机温升。在电磁仿真中进行永磁电机损耗计算,考虑定子电流谐波对电机损耗所产生的影响,以及考虑温度对电机材料属性的影响。将损耗输入温升计算模型,并不断进行电磁仿真的材料温度特性更新及损耗更新,从而得到更为准确的电机温升分布。并研究了利用流体流场因素对电机关键部位温升所产生的影响。通过样机进行温升实验,验证了仿真模型的准确性,为永磁同步电机的温升计算提供了依据。     

汽车LED照明灯驱动系统的设计与仿真

随着大功率LED灯性价比的提高,LED刹车灯、方向灯等信号灯已被广泛应用,但LED车头灯、前雾灯等照明灯仍受电源驱动寿命与IC对温升要求的影响.用恒定关断时间控制(COFT)方法,不需要外部控制环路补偿就可实现精确恒流的LM3409芯片PWM控制LED亮度的恒流LED汽车驱动电路.对该电路进行了基于Webench软件的设计、仿真,在总体指标选定的基础上,对电路的各个器件参数进行优化,设计的电路具有输出电流稳定、精度高、驱动器效率高等优点.     

高效率YIG调谐激励器驱动电路设计

针对传统YIG调谐激励器线性恒流源电路效率低、功耗大、发热严重的问题,提出了一种高效率驱动电路,该电路由前级DC/DC变换器和后级数控恒流源构成。前级DC/DC变换器采用高频BUCK型变换产生中间值电压,以提高效率;后级数控恒流源采用基于MOSFET的线性恒流电路,以保证恒流精度,并采用小电阻取样与放大电路结合的方式取代大取样电阻,用MOSFET取代达林顿管等技术降低功耗。通过DC/DC变换器和线性恒流源电路结合的方式,在保持传统线性恒流电路高性能优势的同时获得较高的驱动效率。实验结果表明,该电路具有较宽的工作电压,在7~28 V输入电压范围内,都可达到70%以上的驱动效率;当输入电压大于12 V时,驱动效率比传统线性恒流电路提升30%以上。     

一种无电解电容高压大功率LED驱动电源

传统的发光二极管(LED)驱动电源普遍采用电解电容作为储能元件,其相对较短的寿命成为制约LED驱动电源寿命的重要因素。为此,提出采用一种新型的电流型五电平DC-DC电路来搭建LED驱动电源。不仅去除了电解电容,延长了LED驱动电源的使用寿命,还能实现高输入功率因数和恒流驱动LED负载。详细分析了这种LED驱动电源的工作原理以及多电平PWM调制技术。最后基于PSIM仿真环境搭建系统模型,仿真结果验证了LED驱动电源拓扑的可行性。     

单级PFC恒流驱动及蓝牙调光技术的研究

LED 智能照明系统逐渐应用到室内照明,具有智能控制、高效节能、绿色的特点。国内 LED 智能照明系统仍不完善,存在不易控制、能源浪费、功率因数低、谐波干扰大等问题,使得 LED 照明的优势没有很好的体现出来,并阻碍其推广。对智能调光控制技术进行研究,设计单级 PFC 反激式恒流驱动电路和蓝牙调光方案,Android 智能手机作为客户端以蓝牙无线技术传输调光控制信号,对 LED 恒流驱动电路进行开关、调光控制实现智能照明,具有便捷可靠、电源转换效率和功率因数高、电流总谐波低的性能。     

智能LED照明驱动系统设计

本文分析了一种LED仿真模型,介绍了一种LED照明驱动系统的设计方法,包括开关电源、恒流驱动电路、单片机恒流控制的软硬件设计方法。本系统实现了智能可调输出电流的恒流驱动电路设计,测试结果表明系统输出电流精度高、稳定性好。     

LED路灯驱动及智能调光系统的研究与设计

大功率LED灯有节能高效等诸多优点,很有发展前景,其驱动与调光是近年来研究的热点,因此本文对LED路灯进行了深入研究,针对其特性设计了LED路灯的驱动电路和智能调光电路,进而构成了LED路灯系统。驱动电路是由HV9931控制的Buck-Boost-Buck电路,直接由市电供电实现恒流驱动且带有PFC功能;调光方式采用PWM调光,用TLS2561作为光强度传感器,由PIC16C62控制产生PWM调光信号控制HV9931实现智能调光。实验结果表明该电路转换效率高,功率因数高,输入电流的THD小,白光LED路灯光色纯正而且节能,很有市场前景而且有进一步研究的价值。     

大功率LED高频驱动电路设计

由于白光LED具有低成本、长寿命和小体积的特性,被迅速应用到了照明和背光等领域,其驱动电路也层出不穷,但大多数驱动源都没有解决效率不高,LED发光亮度不一致,发热量大等问题。该文提出了一种基于恒流二极管的大功率LED高频驱动方案,以带可控端的2THL系列恒流二极管为驱动元件,通过在控制端输入高频脉冲小信号控制恒流二极管通断,从而实现高频恒流驱动大功率LED这一目的。调节脉冲信号占空比即可实现LED调光。该文设计的驱动电路不仅能够保证LED持续、稳定、高效地工作,在一定程度上减小了LED芯片发热量,提高了LED灯具使用寿命,并且对输入电源要求不高,整体可以节能40%左右。     

临界连续模式下高功率LED驱动电源谐振控制方法

针对传统LED驱动电源谐振控制方法电路控制谐波异常导致输出电流过冲、电压稳定控制效果差和时延高等问题,提出了临界连续模式下高功率LED驱动电源谐振控制方法。结合PFC和LLC半桥两种方式,控制LED驱动电源谐振部分的频率变化值,选取开关恒流源,选取FSFR2100集成控制芯片作为控制芯片。在临界连续模式下,计算高功率LED驱动电源电路中电感值、滤波电容,以此为参量依据,设定电路中的电压范围与最小开关频率、输出功率等,校正PFC电路控制谐波。以PFC控制器所计算的电流与电压数据为基础,计算谐振频率值,通过谐振网络部分调整电压增益,确保LED驱动电源开关管实现零电压开关,实现临界连续模式下高功率LED驱动电源谐振控制。实验结果表明,采用该方法进行谐振控制的LED驱动电源,工作效率和PF值分别保持在88%和0.99以上,并且开关损耗低,未出现电流过冲,输入电压与输出电流波形相同,整体控制效果较好。     

独立光伏LED照明系统研究与设计

针对传统照明控制装置充放电路分开设置存在结构复杂、可靠性差、效率低等问题,研究了基于Zeta/Sepic双向变换器的光伏LED照明系统;提出了一种充电算法,其既能实现光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)又能满足蓄电池电压限制条件;设计了一种基于HV9930控制芯片的LED恒流驱动电路。实验结果表明:控制器可以根据蓄电池状态准确地在MPPT、恒压和浮充算法之间切换,MPPT充电效率较恒压充电提升显著,LED驱动电路恒流效果好。     

LED恒流驱动电源芯片建模与仿真

在集成电路设计的实际工程应用中,采用电力电子软件建立的电路模型只能反映电路的基本工作原理而难以模拟实际电路的工作状态,因此不利于集成电路设计人员理解和掌握各电路模块之间的联系,进而影响产品研发进度。针对此问题,介绍一种基于SIMetrix软件对LED恒流驱动电源芯片进行建模与仿真的方法,应用该方法对一款恒流驱动芯片的控制功能、启动功能和保护功能进行了仿真研究。对该驱动芯片样品的测试结果表明,应用SIMetrix软件进行芯片建模及仿真的可行性。     

一种用于LED驱动的Boost DC/DC变换器的设计

本文设计了一种用于驱动白光LED的Boost DC/DC变换器,该变换器基于脉冲跳跃技术,并且在内部集成了振荡器、基准电路、电流调整电路和功率MOSFET等,可以方便地设定输出电流,并且具有负载轻时转换效率高及电路实现简单等特点,在很大程度上消除了由脉冲跳跃技术造成的电压突升或突降的缺点.采用0.6 μm BiCMOS工艺进行设计,通过Hspice电路模拟软件的仿真验证,具有非常好的温度性能和抗干扰特性,非常适合作为LED驱动.在典型工作状态下转换效率达到82%,纹波电流仅为2 mA.