高性能反激式LED驱动器控制技术的研究

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LED以其高效、长寿、环保等特点,正逐渐取代传统照明光源,广泛应用于各类商用与民用照明。通常来讲,LED适宜由直流恒流源供电,需要有专门的LED驱动器进行驱动。在众多LED驱动器中,反激拓扑以其结构简单,成本低,电气隔离等特点,广泛应用于中、小功率LED驱动器。本文针对反激式LED驱动器的相关控制技术进行研究,以提升其性能及简化电路结构。首先,本文研究了单路反激LED驱动器原边恒流控制技术。回顾了现有的主流原边控制技术,并对它们进行了比较与总结。现有原边控制技术大多基于原边峰值电流控制,仅能工作于断续模式或临界模式。本文提出了一种改进输出电流预估控制方法,它基于原边平均值电流的检测,可工作于电流连续模式、临界模式与断续模式,解决了现有原边恒流控制方法在工作模式上的限制。本文详细阐述了所提出控制方法的工作原理,给出了计算电路的具体实现,并进行了实验验证。其次,本文研究了多路反激LED驱动器均流技术。回顾了现有的多路均流技术,并对它们进行了比较与总结。在这些均流技术中,均衡电容均流技术成本低,效率高,均流效果好,具有较好的应用前景。但现有均衡电容均流技术不适用于反激等单端拓扑和负载为奇数路的场合。本文提出一种基于均衡电容的多路均流方法,可自动实现任意路数反激LED驱动器的负载均流,拓展了电容均流方法的应用范围。本文详细分析了所提出均流方法的工作原理,和系统拓展方法,给出了均衡电容的选取原则,并进行了实验验证。最后,本文还研究了多路反激LED驱动器的多自由度恒流控制技术,提出一种基于后级调整技术的多自由度恒流控制方法,可实现任意路数反激LED驱动器各路输出电流的独立控制。本文详细阐释了所提出的多自由度恒流控制方法的工作原理,和系统拓展方法,给出了样机关键参数的设计方法,并进行了实验验证。
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