论文部分内容阅读
LED照明具有寿命长,发光强度高,节能高效的特点,在倡导“绿色”环保的今天,LED照明作为一种“绿色”,无污染的照明方式正逐渐取代传统的照明方式,成为新一代的照明方式。虽然LED照明有着诸多优点,但是与传统照明不同的是,LED照明设备的正常工作需要设计专门的LED驱动电源。随着LED照明设备的普及,越来越多的人开始加入到研究设计LED驱动电源的行列,LED驱动电源设计的好坏直接影响着LED照明设备的性能和寿命。本文正是基于此,结合数字控制理论,对LED驱动电源的设计进行了深入探讨。本文首先介绍了LED照明的研究背景意义以及国内外发展现状,指出目前LED照明依然存在输出可调性差、精度低、响应速度慢等问题。为此,本文研究了基于dsPIC30F2020微控制器的可调光反激式LED驱动电源。文章对可调光反激式LED驱动电源的各个模块,包括调光电路,功率因数校正电路,主拓扑电路进行了深入的探讨与分析,对比不同电路设计方案之间的优缺点,并选择合理的设计方案。对于主电路部分,通过对比分析,选择了反激式变换器作为LED驱动电源的主电路,之后分析了反激式变换器的工作原理并在此基础上采用小信号建模的方法对反激式电路进行建模,建立起系统开环传递函数,并通过开环传递函数对系统特性进行分析。由于反激式变换器具有输出不够稳定的缺点,而LED照明设备对LED驱动电源的输出精度要求比较高,因此本文采用模糊自适应PID控制算法,对LED驱动电源的输出进行校正调节,在充分学习了解了模糊免疫PID算法之后,通过Matlab/Simulink对基于模糊免疫PID控制算法的反激式LED驱动电源进行仿真验证,并与模糊PID算法相比较。最后得出,模糊免疫PID算法对系统的控制性能要优于模糊PID。最后,文章给出了反激式LED驱动电源的数字化解决方案,在数字化过程中,首先从参数估算,元件选型等方面对dsPIC30F2020的外围电路,主电路的开关管驱动电路,输出电流采样电路等系统相关硬件电路进行了设计,并在此基础上完成了基于dsPIC30F2020微控制器的软件部分设计。