基于LLC谐振变换器的单级LED驱动研究

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是否造成污染、能否模拟自然光、能源转换效率如何是当代社会检验光源的重要标准。LED作为新一代照明光源不仅符合当代社会照明需求,还具有尺寸小、寿命长、响应快等优点,因此LED广泛应用于室内室外照明多个领域。作为LED照明的关键环节,LED驱动电源也在不断发展。相比于传统双级LED驱动,单级LED驱动具有电能转换次数少,控制简单,效率高等优点,因此本文在之前文献基础上,提出了一种新型单级LED驱动。文章具体研究内容包括:本文详细介绍了基于双向励磁flyback(BMF)和LLC谐振电路的单级LED驱动。BMF电路由交错并联flyback电路共用励磁电感所得,由于BMF变压器漏感的存在,BMF电路相当于断续导通(DCM)boost电路和临界导通(BCM)buck-boost电路的组合,因此BMF电路具有较好功率因数校正(PFC)功能。BMF变压器匝比设置为1使得母线电压仅稍大于输入电压峰值,加上LLC谐振电路的软开关特性,使得系统具有不错的效率。针对单级LED驱动缓冲电容电压不稳定问题,详细分析了所提单级LED驱动电源BMF电路输出功率和LLC谐振电路输入功率随开关频率变化趋势。详细给出了系统参数设计步骤,其中包括BMF变压器、谐振变压器、主要半导体元器件选型和主要硬件电路设计;利用扩展描述函数(EDF)法对LLC谐振电路进行分析与建模,进而根据系统补偿理论对系统进行补偿。通过仿真和实验对系统进行了验证,所设计样机在额定状态下,功率因数为0.991,THD值为9.7%,效率为90.8%。最后根据仿真与实验结果,将所提单级LED驱动与之前文献所提拓扑进行比较,并将比较结果绘制成表格。
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