关于llc串联谐振高效率led驱动器的分析与设计

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1、国内图书分类号：TN86学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文基于LLC串联谐振的高效率LED驱动器研究与设计硕士研究生：魏天伟导师：王宏副教授申请学位：工程硕士学科：电气工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2013年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN86U.D.C:621.3DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringRESEARCHANDDESIGNONHIGHEFFICIENTLEDDRIVERBASEDONLL

2、CSERIESRESONANTCandidate：WeiTianweiSupervisor：AssociateProf.WangHongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：June,2013Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕

3、士学位论文摘要LED因其节能、环保、长寿命等卓越性能将引领人们进入一个崭新的照明时代。本论文负载为应用广泛的LED灯带和LED显示器，根据负载特性，设计的LED驱动器效率高、响应时间短，具有保护功能。本论文首先对LED特性进行了分析，根据实际负载情况，阐述了LED驱动器应包括的特性，对常用的LED驱动器拓扑进行了对比，总结了其现状和发展趋势，确定了适合本文负载的拓扑。论文中采用有源功率因数校正加上DC/DC变换器再加上同步整流方案。为了提高变换器的功率因数，满足国家标准要求，LED驱动器第一级采用功率因数校正电路，文中对无源功率因

4、数校正和有源功率因校正进行了分析，确定了有源功率因数校正拓扑，对其参数进行了计算，通过小信号分析设计了补偿，最后使用Saber仿真验证。在DC/DC变换器一级，为了提高其效率，拓扑选择了谐振电路，通过对不同谐振电路对比最终确定LLC串联谐振，对开关管零电压开通的条件进行了分析，确保设计的参数能使开关管工作在零电压开通状态。为了减少空载、轻载时的损耗设计了间隔工作模式。设计时考虑到了过压保护、过流保护、欠压锁定等功能。由于本论文负载额定电流较大，LLC整流侧选择了同步整流。设计了基于SRK2000的同步整流方案。针对本论文中的LED

5、驱动器进行了电磁兼容设计，最终可以满足标准要求。论文最后对12V/120W的LED驱动电源进行了测试，LED驱动器系统可靠，当220V/50Hz输入时效率最高为90.6%，功率因数最大为0.975，当110V/50Hz输入时效率最高为88.9%，功率因数最大为0.996，在空载和轻载时也有较高效率。关键词：LED驱动器；功率因数校正；LLC串联谐振；同步整流；电磁兼容-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractWiththecharacteristicsofenergy-savingandenvironmentalprot

6、ection,LEDwillleadusintoanewtimeoflighting.Itisofgreatsignificancetodesignahigh-qualityLEDdriver,whichshouldbehighefficientundervariableloads,meanwhile,withshortresponsetime.Thisthesisfocusesonthis.Itfirstanalyzesdifferentdrivingtechniques,thenproposesadrivingtopology

7、consistingofAPFC,DC/DCconverterandsynchronousrectifier.Atlast,thethesisgivespersuasiveexperimentalresultsofthedesignedtopologyontwokindsofload,LEDlightbarandLEDmonitor,bothofwhicharewidelyusedinpractice.InordertorisethePFoftheconverter,boostactivepowerfactorcorrection

8、circuitisselectedasthepreviousstage.Small-signalmodelanalysisandSabersimulationsareimplementedonthis.LLCseriesresonantcircui