高可靠大功率分布式諧振恒流LED驅(qū)動電源系統(tǒng)研究中文摘要

在大功率LED照明領(lǐng)域，通常把具備功率因數(shù)校正及恒流輸出功能的LED驅(qū)動電源與LED陣列封裝在一起組成LED燈具，由于功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)輸入輸出瞬時功率不平衡，內(nèi)部必須使用電解電容，而電解電容的MTBF比LED（100000小時）小得多，成為提高燈具使用壽命的瓶頸。本申請項目提出并研究大功率分布式恒流LED驅(qū)動電源系統(tǒng)，系統(tǒng)包括功率因數(shù)校正模塊及恒流驅(qū)動模塊，其中恒流驅(qū)動模塊與LED陣列封裝在一起組成LED燈具，而功率因數(shù)校正模塊位于燈具外部，因此，其內(nèi)部的電解電容不會影響燈具的使用壽命，如能實現(xiàn)無電解電容恒流驅(qū)動模塊，燈具的使用壽命無疑將得以大大提高，即提高了驅(qū)動可靠性。由于功率因數(shù)校正模塊研究相對成熟，本申請項目以無電解電容恒流驅(qū)動模塊的實現(xiàn)及系統(tǒng)穩(wěn)定性分析為研究重點，項目研究成功有助于提高驅(qū)動可靠性，有助于優(yōu)化驅(qū)動電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，有助于驅(qū)動電源標(biāo)準(zhǔn)化，具有重要的理論價值及實用意義。

本項目研究大功率分布式恒流LED驅(qū)動電源系統(tǒng)，系統(tǒng)由功率因數(shù)校正模塊及恒流驅(qū)動模塊組成，功率因數(shù)校正模塊位于LED燈具外部，恒流驅(qū)動模塊與大功率LED陣列封裝在一起組成LED燈具，研究目標(biāo)在于提高LED驅(qū)動可靠性、延長實際使用壽命。項目主要完成了以下幾方面的工作：（1）高效率單相Boost型功率因數(shù)校正：項目從以下兩個思路著手解決低壓滿載時效率不高的問題，其一為研究無整流橋軟開關(guān)Boost型功率因數(shù)校正，進行了相關(guān)理論分析及實驗驗證，取得了較好的效果；其二是研究高增益Boost變換器及其在功率因數(shù)校正中的應(yīng)用，從開關(guān)電感三端網(wǎng)絡(luò)出發(fā)，推導(dǎo)出了高增益Boost變換拓?fù)洳⑦M行了實驗驗證，為其在功率因數(shù)校正中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。（2）非隔離恒流驅(qū)動模塊：功率因數(shù)校正模塊的輸出電壓一般在400V左右，而LED串的輸出電壓一般低于60V。此外，為滿足光輸出總量的要求，在大功率應(yīng)用場合需要多串LED并聯(lián)使用。為此，本項目研究了一種高降壓非隔離多路輸出LED驅(qū)動電源，具備高降壓、自動均流及低電壓應(yīng)力的特點。（3）隔離型恒流驅(qū)動模塊：本項目重點研究了基于高頻交流母線的高效率、高可靠、低成本模塊化隔離型恒流驅(qū)動模塊，由高頻DC/AC逆變模塊和高頻AC/DC整流模塊通過高頻交流母線組合而成。研究了高頻DC/AC整流模塊的實現(xiàn)方案，提出了無源高頻諧振恒流AC/DC整流模塊，建立了系統(tǒng)大信號及小信號模型，進行了相關(guān)實驗研究，為下一步實際應(yīng)用提供了支撐。（4）大功率LED照明控制系統(tǒng)：以LED隧道照明為對象研究了大功率LED照明控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)不僅滿足了隧道的深度調(diào)光和快速調(diào)光要求，而且可以實現(xiàn)自動調(diào)光和連續(xù)調(diào)光。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，控制簡便，又同時具備自動控制、手動控制和應(yīng)急控制功能，能夠滿足不同操作需要。 2100433B

概述：

輸出阻抗是從無窮小到無窮大的快速轉(zhuǎn)換，而負(fù)載的變化決定了恒流的大小，穩(wěn)定度小于萬分之1

性能：

恒流高壓電源長期以來都是以工頻方式工作，但其效率低，損耗大，體積大。成本高

一直是其發(fā)展的瓶頸，而開關(guān)電源的興起，以其效率高，體積小，成本低，在科研院所，

大功率通信發(fā)射，其性能得到很好的提高。

技術(shù)指標(biāo)：

對于大功率發(fā)射機其電流的穩(wěn)定非常重要，天津恒流高壓電源廠做到萬分之1，紋波萬分之1，負(fù)載調(diào)整率小于百分之0.05。.電壓調(diào)整率大于百分之15

用途： 恒流高壓電源多用于軍事，通信，環(huán)保，物理實驗。