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。     

太阳能LED教室照明系统控制器的研究与设计

随着科技的发展进步,太阳能由于其的使用安全和卫生已经逐渐进入了人们的家庭当中,而太阳能照明系统主要是由光伏电池组件、蓄电池、控制器和照明负载等主要器件组成。光伏电池组件将接收到太阳光能转变电能储存在蓄电池之中,控制器将根据用户的需要控制蓄电池向照明负载供电或断电,因此控制器关系着整个太阳能照明系统的重要作用。本文主要从太阳能光伏系统的应用特点和大功率LED的驱动特点,结合当前学校教室照明系统的控制器要求,并对针对当前控制存在的不足,提出一种对于光伏系统的蓄电池防过充、过放保护的控制器制作方法。     

一种可配置输出电流的LED电源设计

设计1种可配置输出电流的LED电源,包括前级AC/DC开关电源、后级恒流驱动电路和调光控制电路。前级AC/DC电源给后级驱动电路提供恒定电压,调光控制电路具有数字DALI接口(可寻址数字照明接口)、控制按键和LED指示灯,通过按键或数字DALI接口可以配置输出电流值,通过数字DALI接口可读回电源工作参数,包括输出电流、内部温度值、负载状态等,驱动电压在较大范围内自动适应。本文的技术可应用于室内外LED照明调光控制。     

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%。     

基于AP3706的大功率LED驱动电路设计

介绍1款大功率LED驱动电路,它采用BCD公司的具有原边控制电路的AP3706作为核心控制器,在省略了光耦反馈电路及次级控制电路的情况下,可以实现恒压、恒流高精度输出.对电路在85～264V交流输入电压、不同负载下进行测试,测试结果表明该电路具有结构简单、恒压恒流精度高、稳定性好等优点.     

一种直流电流母线型多路恒流输出LED驱动电源

在街道路灯照明、隧道照明、景观照明等大功率发光二极管(light emitting diode,LED)照明应用场合,为获得足够的亮度以及高可靠性,需要采用多个LED串来实现,且要求各LED串的驱动电流相等。为此,文中提出一种直流电流母线型多路恒流输出LED驱动电源,包括一个源变换器及多个负载变换器,其中负载变换器的数量与LED串的数量相等。由于所有开关的驱动信号频率和占空比相等,因此只需采用一个电流控制器就实现了多路恒流输出。首先根据两种基本电流源型变换器推演出驱动电源主电路拓扑结构,然后推导其交流小信号模型并采用III型补偿网络进行电流控制器设计,最后搭建一台输出功率为90W的三路输出实验样机并进行相关实验验证,实验结果验证了理论分析的正确性。     

光伏发电双管Buck-Boost电路两模式控制方法的仿真与实验研究

光伏电池输出特性具有非线性的特征,其输出功率随着负载、光照强度、环境温度的变化而变化。调整光伏电池的输出电压或电流,是提高光伏电池发电效率的重要途径,它需要用到直流变换电路。本文分析了双管Buck-Boost电路,与常用的四个变换电路相比,该电路综合了Buck电路和Boost电路的优点,能分别实现降压功能和升压功能,具有输入与输出同极性,无源元件少,开关器件的损耗低等优点。本文用Simulink对双管Buck-Boost电路进行了仿真,并做了实验,仿真和实验结果表明双管Buck-Boost电路能较好地应用于光伏发电DC/DC变换电路。     

一种光伏发电系统中辅助电源设计

针对在光伏发电系统中,光伏电池输出超宽电压的特点,设计了一种以SG6840高集成度"绿色模式"PWM控制器芯片为核心的高频单端反激式开关稳压电源.利用三端稳压器TL431配合SG6840实现了对电源电压的控制和稳压输出,并采用光电耦合器件PC817实现了输入/输出的隔离和反馈.这一款电压输入范围为120～850V,输出电压为24V的单端反激式开关电源,为光伏发电系统中的逆变控制系统等提供了可靠的供电电压.实验测试结果表明,所设计的电源具有优良的稳压性能,而且电压纹波小、负载调整率和电压调整率低.目前该电路已作为辅助电源,成功应用在一台光伏发电系统实验样机中.     

电梯专用LED应急照明驱动电源的设计

针对电梯专用LED应急照明的工作要求,分析了LED恒流驱动控制电源的特性。基于应急照明和LED驱动电路的基本原理,设计了电梯专用LED应急照明驱动电源。该电路具有交直流转化、可输出不同等级电压等性能,能够为LED应急照明灯提供稳定、持续的恒流电源,进而缩短了应急照明响应时间、稳定了照明强度、延长了照明时间、降低了能耗,在实际应用中得到了较好的效果。     

太阳能照明系统专利简介

1 一种储能型太阳能LED灯 公开(公告)号:CN101144580 摘要:本发明公开了一种储能型太阳能LED灯.包括太阳能电池板、蓄电池、LED负载和控制器,控制器包括系统检测电路、状态检测电路、蓄电池电压检测电路、时钟控制器和脉冲调制电路,控制器能通过对蓄电池容量的检测,并根据蓄电池容量,通过脉冲调制电路自动调节输出脉冲频率,从而调整输出功率,使LED灯工作在理想的脉冲状态下,效率高、节能效果突出.本发明的储能型太阳能LED灯具有环保、安全、安装方便、使用效果好、维护量小等优点,可广泛适用于道路、庭院等场所照明.     

自适应LED多路输出驱动电源

介绍传统多路LED恒流驱动电源的控制方式和存在的问题。设计了1种具有输出自适应功能的多路LED驱动电源并介绍其工作原理,通过仿真验证了该自适应原理的可行性,并制作了1款具有低能耗、输出电压跟随LED个数最多1路的灯数量变化而变化的自适应LED路恒流驱动电源。     

导致LED频闪的LED驱动器输出电压纹波的计算

对中小功率LED驱动器电路进行了理论上的等效,遵循电感的电流不能突变和电容的电压不能突变的原则,从电容充放电电流的观点出发推导出了中小功率LED驱动器输出电压纹波的计算公式。通过计算公式从理论上找出了减小导致LED频闪的LED驱动器输出电压纹波的有效方法,为解决LED频闪问题奠定了理论基础。     

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。     

A buck-boost integrated high gain non-isolated half-bridge series resonant converter for solar PV/battery fed multiple load LED lighting applications

Solar photovoltaic (SPV) or battery fed multiple load LED lighting applications are gaining importance these days, which require independent voltage regulation and dimming control. Half-bridge resonant converters are mostly used due to their simple structure. In this paper, a buck-boost integrated high gain non-isolated symmetrical half-bridge series resonant converter is proposed for multiple load LED lighting applications. With the aid of integrated buck-boost operation, the output voltage can be regulated below and above the nominal input voltage effectively and can produce twice the gain as compared with classical half-bridge converters. Frequency modulation is implemented for output voltage regulation. Pulse width modulation (PWM) dimming has been adopted for illumination control. The proposed driver results in several advantages such as low cost, compact size, improved efficiency due to soft-switching, simple control, independent dimming, and effective operation for multiple loads. Thus, the proposed non-isolated driver configuration is well suited for SPV/battery fed multiple load LED lighting applications. The proposed configuration is tested with single LED load of 22 W and dual-LED loads of 22 W and 43 W. There is an excellent consensus between the simulation and the experimental outcomes.     

开环控制的宽范围恒流LCC谐振变换器研究

为了简化LED驱动电路设计,满足开环控制下LED驱动电路宽电压输出恒流的要求,提出了以开环控制的LCC谐振变换器为主电路的LED驱动设计方法。分析了LCC谐振变换器的恒流特性及影响恒流精度的因素,并由软开关条件得到了电路的参数设计方法。以该方法设计的160 W恒流LCC谐振变换器,能在20～80 V的输出电压范围内恒流,最大恒流误差为4.45%,满载效率为94.7%。     

A single‐stage LED streetlight driver with PFC and digital PWM dimming capability

This paper proposes a single‐stage light‐emitting diode (LED) driver that offers power‐factor correction and digital pulse–width modulation (PWM) dimming capability for streetlight applications. The presented LED streetlight driver integrates an alternating current–direct current (AC–DC) converter with coupled inductors and a half‐bridge‐type LLC DC–DC resonant converter into a single‐stage circuit topology. The sub‐circuit of the AC–DC converter with coupled inductors is designed to be operated in discontinuous‐conduction mode for achieving input‐current shaping. Zero‐voltage switching of two active power switches and zero‐current switching of two output‐rectifier diodes in the presented LED driver decrease the switching losses; thus, the circuit efficiency is increased. A prototype driver for powering a 144‐W‐rated LED streetlight module with input utility‐line voltages ranging from 100 to 120 V is implemented and tested. The proposed streetlight driver features cost‐effectiveness, high circuit efficiency, high power factor, low levels of input‐current harmonics, and a digital PWM dimming capability ranging from 20% to 100% output rated LED power, which is fulfilled by a micro‐controller. Satisfying experimental results, including dimming tests, verify the feasibility of the proposed LED streetlight driver. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

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。     

光伏MPPT系统电压控制器的优化设计

分析了光伏MPPT系统构成及工作原理。使用基于变步长电压扰动法作为功率/电压寻优控制器。为实现快速稳定的光伏MPPT响应,重点对光伏输出电压控制器的电压环进行优化设计。设计了一种光伏MPPT电压复合控制器,采用电压顺馈+PI调节器的方法实现。通过对光伏输出电压控制器进行数学建模得到电压闭环传递函数。确定了最佳PI调节器参数以得到快速稳定的MPPT控制。仿真分析结果以及试验结果表明,此电压复合控制器能够快速、稳定地实现光伏MPPT响应。     

基于Cuk变换器的无桥LED驱动电源

针对传统发光二极管LED（light-emitting diode）驱动电源因低频整流桥导致效率不高的问题,提出了一种基于Cuk PFC变换器的无桥LED驱动电源。该电源由2个共用输出的Cuk变换器并联而成,不仅保留了Cuk变换器输入输出电流脉动小、可实现升降压的优点,而且相较于现有LED驱动电源,避免了大体积变压器的使用,尤其适合空间狭小的大功率照明场合。详细分析了断续导电模式DCM（discontinuous conduction mode）下无桥LED驱动电源的工作原理及电路工作特性,最后通过仿真和实验搭建的20 W样机证明了所提拓扑的正确性。