一种新型LED节能电源的研究

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1、2012年第4期一种新型LED节能电源的研究廖文，王迪(上海市电力公司市区供电公司，上海200080)摘要：LED具有高效率和高集成度的要求，符合LED节能电源要求。本文介绍了一种基于数字控制LLC谐振架构LED电源的设计方法，采用Delta—sigrna方法改进了PwM输出的精度，并通过仿真和实验验证了该电路的可行性。关键词：数字控制；LED；谐振变换器中图分类号：TN86文献标识码：B时，原边的MOS管工作在ZVS开通状态，减少了0引言MOS管的开通损耗。随着绿色能源的日益推广，对传统通信电源为了达到LED节能电源恒流的要求

2、，常采用和LED电源提出了越来越高的要求。基于LLC拓电流电压双闭环进行控制，通过副边回路增加扑的变换器正逐步取代传统的反激、正激及升降采样电阻完成恒流控制，如图l所示，其中R。为压拓扑应用于LED设计中。采样电阻。该LLCi~振拓扑双环控制的小信号设LLC拓扑变换器具有效率高的特点，能达到计复杂，采用该控制方法增加了电源闭环设计95％以上的效率，且该拓扑的效率随前端输入电的复杂性。本文采用单环控制的LLC谐振变换器压的增加而提高，适用于前端采用功率因数校正及Buck拓扑串联构成的LED电源设计的方法，如(APFC)电路的变换器

3、。当该电路工作于感性区域图2所示。除了具有图形化的树障信息管理功能外还具有l盟堕查塑垦重I一‘⋯’⋯⋯’⋯‘⋯⋯’⋯⋯一树障预警功能。本系统的实施将减轻配电网线路管理人员的工作量，提高树障管理水平。参考文献：[1]中国树木志编辑委员会．中国树木志[M]．北京：中国林业出版社，1983．一⋯_⋯‘⋯’⋯⋯⋯一-⋯·一‘[2]中央人民政府林业部调查设计局．中国主要树木生长量汇编[M]．北京：中国林业出版社，1954．图1系统功能框图[3]中华人民共和国国务院．电力设施保护条例．北京：1998．4结语收稿日期：2012—06—15作者

4、简介：吴健成(1981-)，男，工程师，从事线路本文在分析上海青浦地区的树障管理现状运行工作；鲁志豪(1981一)，男，从事信息工作；陈勇的基础上，将Silverlight技术引入到树障管理，建立(1979-)，男，工程师，从事线路运行工作；吴才彪了可视化的树障管理系统。配电网树障管理系统(1963-)，男，高级工程师，从事线缆运行工作。-221．．2012年第4期由式(1)可见，谐振频>。LLC电路工作频率运行于大于。和两个谐振频率之间的感性区域。LLC变换器的小信号模型如式(2)所。(1+)(s)=(2)(1+—Q+之)(1

5、+)∞。∞∞式中，分母的二次方程的解根据变换器运行状态的不同，可以是双重极点或者双极点。低频图1采用双环LLc拓扑设计的LED电源闭环控制的∞提由输出滤波电路产生的，而’一是电容等∞效串联电阻(ESR)而产生的。采用SIMetrix／Simplis软件模拟LLC谐振变换图2三级DC—DC拓扑的LED电源器的小信号模型。图4示为．为100K的LLC变换器本文论述了基于DSP控制的同步整流LLC谐波特图。振变换器架构的前端恒压电源，通过＼．SIMetrix／Simplis对LLC谐振变换器进行了小信号～丁—、分析及补偿电路的设计。在

6、此基础上，提出了一—．—}种新型应用于LLC变换器的同步整流方法，提高l、，I：了副边的效率。电源输出端采用基于BUCK电路；L的单环恒流数字控制。为了提高控制精度，论文、；还介绍了一种提高PWM输出分辨率的方法。j；}o2oOm1k2k4klk2I}k40k’司Ok2aOk4嗣Ok1图4LLC谐振变换器开环小信号Bode图1前端LLO谐振恒压电源小信号分析由图4可见，当LLC变换器运行频率高于．并且接近谐振频率时，有一个频率基本不变化的低采用同步整流的LLC半桥谐振变换器主电路频极点和ESR零点，另外的双重极点变成两个实的前端

7、恒压电路如图3所示。其中翻cr分别为谐极点，一个移向高频，一个移向低频。当LLC变换振电感和电容，L为变压器等效励磁电感。通过器运行在低于．。的感性区域的时候，左半平面有由Cr、厶和k组成的谐振腔将能量传输到变压器副三个极点和一个零点。边，改变开关频率实现谓节输出电压的目的。本文采用两个极点一个零点的数字控制方法来进行补偿，第一个零点用于补偿双重极点，第一个极点放置在EsR零点处，第二个极点放在谐振频率一半处以提供更多的衰减。故LLC变换器补偿器传递函数如式(3)所示：Pf：!±照．(3)(1+s／∞p1)(1+s／∞p2)图3

8、带同步整流的LLC谐振变换器拓扑变压器原边MOS~HS和Ls占空比相等，通过调2LLC同步整流策略节LLC变换器的工作频率改变该拓扑的输出电压。LLC谐振变换器包括两个谐振频率：与传统DC—DC变换器不同，若LLC变换器的11=——，——==(1)同步整流电路采