大功率led自调节驱动电源研究

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1、分类号：TM923单位代码：10190研究生学号：201503007密级：公开硕士学位论文李莎2018年6月大功率LED自调节驱动电源研究ResearchonselfregulatingpowersupplyforhighpowerLED硕士研究生：李莎导师：贾文超申请学位：工学硕士学科：电气工程所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：长春工业大学摘要摘要现有LED灯具由LED发光器件和驱动电源两部分组成，驱动电源质量的优劣对灯具照明质量及寿命具有重大影响。现有LED驱动电源调光大多采用有级手动调光，不能依据环境光照度实现LED亮度的连续调节。鉴此，本文应用DSP设计

2、了一款集自适应调光及温度保护于一体的新型大功率LED驱动电源，实现了光照度的恒值控制。论文完成以下研究工作：（1）在分析研究LED电学和光学特性的基础上，提出了自适应调光驱动电源总体设计方案。该方案主要包括反激主电路、光照度检测与环境光调节电路、温度保护电路、DSP最小系统及开关管驱动电路。（2）对自调节驱动电源控制策略进行了研究。在对比分析传统PID控制算法、单神经元自适应PID控制算法的基础上，采用单神经元自适应PID控制，实现了光照度的连续调节。（3）完成了自调节驱动电源硬件设计及参数计算。设计的硬件电路包括主电路和控制电路，主电路包括：EMI滤波电路、整流电路、PFC电路、RCD箝位电

3、路、反激式功率变换电路，控制电路包括：DSP最小系统、LED温度检测电路、光照度自动检测电路、电流检测电路。（4）完成了自调节驱动电源软件设计。设计的软件程序主要包括：光照度自动检测子程序、温度检测和保护子程序、单神经元自适应PID控制子程序、PWM波生成子程序等相关子程序和主程序。（5）完成了自调节驱动电源数字仿真和实验。首先运用Matlab软件的Simulink工具箱建立了系统仿真模型，验证了控制算法的可行性。其次搭建了自调节驱动电源实验平台，进行光照度与工作电流关系检定实验、自调节驱动电源恒流特性实验和自调节驱动电源光照度自调节实验。实验结果表明：文中设计的硬件电路及编制的软件正确，所设

4、计的自调节驱动电源能够输出稳定的工作电流并可以根据环境光照度调节LED灯具发光光强，实现了环境光照度值的恒值控制。关键词：大功率LED自适应调光单神经元自适应PID算法温度保护IAbstractAbstractTheexistingLEDlampsconsistofLEDlightemittingdevicesanddrivingpower.Thequalityofthedrivingpowersupplyhasasignificantimpactonthelightingqualityandlifeofthelamps.MostoftheexistingLEDdrivingpowerwasd

5、immedbymanualoperation,andcannotachievecontinuousadjustmentofLEDbrightnessbasedonambientillumination.Inviewofthis,anewtypeofhigh-powerLEDdrivingpowersupplywithadaptivedimmingandtemperatureprotectionwasdesignedinthispaper,andtheconstantvaluecontroloflightintensitywasrealizedbyDSP.Thepapercompletedthe

6、followingresearchwork:（1）BasedontheanalysisoftheelectricalandopticalcharacteristicsofLEDs,anoveralldesignschemeforadaptivedimmingdriverwasproposed.Theprogrammainlyincludesflybackmaincircuit,illuminancedetectionandenvironmentallightregulationcircuit,temperatureprotectioncircuit,DSPminimumsystemandswi

7、tchtubedrivecircuit.（2）Theself-regulatingdrivepowercontrolstrategywasstudied.OnthebasisofcomparativeanalysisoftraditionalPIDcontrolalgorithmandsingleneuronadaptivePIDcontrolalgorithm,singleneuronadapt