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电工技术学报 2018年第18期33卷 4313-4322页

作者：黄阳强许建平殷刚马红波西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室成都610031

在传统双管反激变换器基础上,通过引入谐振网络,并用开关管替换一次侧的一个钳位二极管,提出一种准谐振软开关双管反激变换器。该变换器具有双管反激变换器的优点,所有开关管电压应力钳位在输入电压,因此可选取低电压等级、低导通电阻MO... 详细信息

在传统双管反激变换器基础上,通过引入谐振网络,并用开关管替换一次侧的一个钳位二极管,提出一种准谐振软开关双管反激变换器。该变换器具有双管反激变换器的优点,所有开关管电压应力钳位在输入电压,因此可选取低电压等级、低导通电阻MOSFET以提高变换器的效率、降低成本;利用谐振电感与隔直电容谐振,实现变换器全部开关管的零电压导通(ZVS),减小了开关管的开通损耗。同时漏感能量回馈到输入电源,减小了谐振电感电流的反向峰值,降低了开关管的关断损耗,进一步提高变换器的效率。本文研究变换器工作在励磁电感电流单向工作模式时的工作原理和工作特性,重点分析开关管电压、电流应力及其ZVS条件。最后,设计一台60W的实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性。

关键词：谐振软开关双管反激变换器漏感能量回馈

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一种带原边电流控制的单级LED驱动电源的设计

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电源技术 2017年第2期41卷 289-292页

作者：李郎杨岳毅曾怡达西南交通大学电气工程学院四川成都610031 郑州铁路职业技术学院机车车辆学院河南郑州450005

在输入输出需要隔离的LED照明应用中,传统控制环路中均用到体积较大的光耦元件传递副边反馈信息,但这种控制降低了电路的响应速度,增大了LED驱动电源的体积,降低了功率密度,同时光耦的电流传输比易受到外界温度的影响。为了减小电路尺... 详细信息

在输入输出需要隔离的LED照明应用中,传统控制环路中均用到体积较大的光耦元件传递副边反馈信息,但这种控制降低了电路的响应速度,增大了LED驱动电源的体积,降低了功率密度,同时光耦的电流传输比易受到外界温度的影响。为了减小电路尺寸、降低成本以及降低温度对驱动电源的影响,采用基于无光耦原边控制的带漏感能量回馈支路的Buck-Boost-Flyback单级功率因数校正(PFC)变换器作为LED的驱动电源,这样既降低了成本,又提升了驱动电源的性能。分析了该单级PFC变换器的关键工作过程,并对核心元件参数值进行了具体的数学推导,设计了输入市电在85~265 V、50 V输出的8 W原理样机,通过实验证实了分析的正确性。

关键词： LED驱动电源漏感能量回馈储能电容电压

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一种高效率单级PFC变换器的LED照明驱动电路

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电源技术 2015年第2期39卷 372-375页

作者：杨岳毅曾怡达何林母才莘西南交通大学电气工程学院四川成都610031 郑州铁路职业技术学院机车车辆学院河南郑州450052

提出一种基于Buck-Boost变换器与Flyback变换器有机结合的单级LED驱动电路,通过增加隔离变压器漏感电流流通通路,将漏感能量回馈到输入端,提高了变换器的工作效率,同时消除了开关管电压尖峰,无需RCD吸收电路,改善了电路的EMI（electroma... 详细信息

提出一种基于Buck-Boost变换器与Flyback变换器有机结合的单级LED驱动电路,通过增加隔离变压器漏感电流流通通路,将漏感能量回馈到输入端,提高了变换器的工作效率,同时消除了开关管电压尖峰,无需RCD吸收电路,改善了电路的EMI（electromagnetic interference）。详细分析了该单级PFC变换器的工作原理,给出了变换器关键参数的设计依据。此外,当Buck-Boost和Flyback同时工作在电感电流断续模式（discontinuous current mode,DCM）时,中间储能电容电压不随负载变化而变化,避免了开关器件因电压飙升而损坏开关管的现象。最后,搭建了交流85－265 V输入、50 V/160 mA输出的原理样机,通过实验验证了分析的正确性。

关键词： LED驱动电路功率因数校正漏感能量回馈储能电容电压

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集成式高效率LED多路均流驱动技术研究

集成式高效率LED多路均流驱动技术研究

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作者：孔祥宏华南理工大学

学位级别：硕士

随着社会的发展,人们越来越注重环保,如今,发展绿色节能的照明已经成为主流。发光二极管(Light Emitting Diode,LED)由于具有高光效、响应快、寿命长、耗能少以及颜色种类多等优良特性,这让它成为当今绿色照明的代表。但是单个LED灯珠... 详细信息

随着社会的发展,人们越来越注重环保,如今,发展绿色节能的照明已经成为主流。发光二极管(Light Emitting Diode,LED)由于具有高光效、响应快、寿命长、耗能少以及颜色种类多等优良特性,这让它成为当今绿色照明的代表。但是单个LED灯珠的功率比较低(0.5-3W),而且LED的伏安特性是非线性的,其亮度受电压波动的影响较大,因此在应用时不仅需要将多个LED灯珠进行串、并混联来达到所需要的亮度,并且需要保证各路输出电流的恒定。基于上述背景,本文提出两种集成式高效率多路均流LED驱动器,具体研究内容如下:本文针对变压器漏感能量回馈问题提出一种基于Buck-Boost电路的具有漏感能量回馈的集成式多路均流LED驱动器,漏感能量回馈是通过在Buck-Boost电路中增加漏感回馈电容完成的,这可以降低开关管关断时的电压尖峰和振铃,提升系统效率。变压器副边电路通过电容实现四路LED负载的均流,相比于传统均流拓扑,本拓扑在拓展到多路均流输出时使用的电容数量更少。文中详细介绍了拓扑的工作模态、电路的集成方式、功率因数校正、漏感能量回馈以及多路均流原理。上述拓扑由于开关管损耗大以及电压和电流应力高的问题限制了它的功率等级。为了提升系统的功率和效率,本文提出一种集成式软开关多路均流LED驱动器,此拓扑采用升压型无桥整流电路实现功率因数校正,LLC谐振电路实现了开关管的软开关以及漏感能量的有效利用。变压器副边电路采用电压对称型四倍频整流电路,通过电容均流的方法实现了四路LED负载电流的均衡,此拓扑的电路拓展能力虽然不是很好,但是其倍压的功能适合于大功率或大电压场合。文中详细介绍了拓扑的工作模态、电路的集成方式、功率因数校正、软开关以及参数设计。为了验证本文提出的两个LED驱动器的可行性,分别制作了功率为100W和130W的实验样机。通过对两个实验样机的实验波形的分析,验证了本文提出的两个拓扑的可行性。

关键词：均流输出集成软开关漏感能量回馈

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新型高效率LED驱动电源的研究与设计

新型高效率LED驱动电源的研究与设计

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作者：杨岳毅西南交通大学

学位级别：硕士

LED照明因其具有节能、环保、高效、长寿命等优点得到了广泛的应用。随着LED照明技术的发展,其必将取代白炽灯等传统光源,成为新一代的绿色光源。LED驱动电源是LED设计的核心部分,LED照明需要高效率、高功率因数,低成本和长寿命的驱动... 详细信息

LED照明因其具有节能、环保、高效、长寿命等优点得到了广泛的应用。随着LED照明技术的发展,其必将取代白炽灯等传统光源,成为新一代的绿色光源。LED驱动电源是LED设计的核心部分,LED照明需要高效率、高功率因数,低成本和长寿命的驱动电源来保证其的整体性能。单级功率因数校正(Power Factor Correction, PFC)变换器因具有体积小、器件少、成本低、高功率因数等优点,应用在LED驱动电源上有十分明显的优势,近年来成为研究的热点。为了提高LED驱动电路的效率和功率密度,本文对几种常见单级PFC变换器的电路拓扑及工作特性进行了详细的比较分析。分析结果表明,Buck-Boost集成Flyback单级PFC变换器具有高功率因数、宽输入电压范围、中间级电容电压低等优点,在LED领域具有广泛的应用前景。同时,对Buck-Boost-Flyback单级PFC变换器的电路拓扑工作模态及工作特性进行了详细的理论分析,搭建仿真平台验证了理论分析的正确性。另外,分析了Buck-Boost-Flyback单级PFC变换器在负载突变时中间级电容电压飙升的原因,并对变压器漏感对单级PFC变换器效率的影响进行了详细分析。针对传统Buck-Boost-Flyback单级PFC变换器存在的问题,改进了一种带漏感能量回馈通路的新型高效率Buck-Boost-Flyback单级PFC变换器,对新型变换器的电路结构、工作原理和工作特性进行了研究。与传统变换器相比,新型变换器将变压器漏感能量回馈到输入端,无需RCD吸收电路,避免了开关管两端的电压尖峰,提高了变换器的效率。同时,变换器的PFC(Buck-Boost)单元和DC/DC (Flyback)单元均工作于电感电流断续模式(Discontinous Conduction Mode, DCM),保证了中间级电容电压随负载电流的变化而变化,在负载突变情况下中间级电容电压不会飙升。建立了新型变换器中间级电容容值、电容电压以及功率的函数关系,在保证变换器工作特性的前提下选取合适的电容容值,从而提高变换器的功率密度,通过仿真验证了理论分析的正确性。最后,搭建了新型变换器实验样机并进行调试。经测试,新型变换器稳态效率最大达到90%,其功率因数大于0.95,THD小于9%,电压调整率为3.9%。实验结果表明,所设计的新型变换器具有优良的电路特性。

关键词： LED驱动电路功率因数校正 Buck-Boost-Flyback变换器漏感能量回馈中间级储能电容

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