无储能电容长寿命AC-DC LED脉冲驱动电源技术研究与设计

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LED具有长寿命、低功耗、绿色环保等优点,越来越广泛地用于道路、隧道、室内照明等领域。LED寿命可达50000小时以上,同时,LED的寿命与其结温有关,随着散热技术的进步,LED的寿命还会增加。但是LED驱动电源寿命较短,不容易超过10000小时,主要原因是其中必不可少的作为储能、稳压的电解电容在额定工作条件下的寿命一般只有5000-10000小时。这种不匹配会造成LED的实际使用寿命远低于预期寿命,从而导致资源浪费。由于成本因素,其他电容无法替代电解电容,电感器也不适合用来替代电解电容储存电能。对于市电的AC输入,没有储能电容的LED驱动电源只能采取脉冲电流驱动方式,因此有必要研发无储能电容的LED驱动电源技术。本文正是基于以上要求,致力于研发出一种无储能电容的长寿命LED脉冲驱动电源。主要研究工作如下:首先,分析现有的LED驱动电源技术,重点讨论恒流驱动电源的结构和工作原理,提出无储能电容的LED脉冲驱动电源方案,该方案里消除了储能电容对LED驱动电源寿命的影响。其次,通过saber仿真软件,对方案的主电路图进行仿真,验证方案的可行性。合理地调整相关元件的参数,使得仿真波形接近理想设计的波形。考虑到成本,在不影响实现电路功能及保证稳定性的前提下,尽量简化电路结构;同时,设计一个辅助电源,用于给电路的芯片及控制电路供电;还设计一个开路保护电路,在LED意外损坏的情况,保护电路的安全。最后,基于前面提出的方案,介绍其结构和工作原理。搭建硬件电路进行实验,相应地调整电路结构和相关元器件参数,并制成机样进行测试,在实验平台上检验了方案的可行性。在实验的过程记录下相关的波形和数据。
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