基于半橋LLC諧振變換器的LED驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì).pdf

1、隨著能源和環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，節(jié)能高效成為電力電子追求的主題，傳統(tǒng)的LED驅(qū)動(dòng)電源方案效率低且性能不穩(wěn)定，為了達(dá)到環(huán)保高效的目的，諧振變換器逐漸成為研究熱點(diǎn)，而半橋LLC諧振DC/DC變換器具有ZVS（零電壓開通）、ZCS（零電流關(guān)斷）、開斷損耗小、大功率密度和高效率等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在LED照明驅(qū)動(dòng)電源中。本文詳細(xì)分析了LLC諧振變換器的工作原理、諧振參數(shù)的選取、主電路的設(shè)計(jì)，利用交流小信號建模并完成PID數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)，制作了一款

2、24V/350W的半橋LLC諧振變換器樣機(jī)，本文主要研究工作如下:
　　(1)半橋LLC諧振變換器工作過程及關(guān)鍵問題研究。本文針對諧振頻率振蕩，諧振參數(shù)及輸出電壓不穩(wěn)定等問題，詳細(xì)的闡述了半橋LLC諧振變換器的工作原理，優(yōu)化了諧振參數(shù)，利用變壓器漏感代替勵(lì)磁電感來穩(wěn)定工作頻率，利用二極管鉗位電路減小輸出電壓紋波，提高了變換器效率，且能夠輸出穩(wěn)定電壓。
　　(2)半橋LLC諧振變換器主電路的元件選取及設(shè)計(jì)。根據(jù)此電路的設(shè)計(jì)指標(biāo)

3、，對半橋LLC諧振變換器的主電路參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)，主要包括功率MOS管的選取，諧振電感、電容和勵(lì)磁電感的設(shè)計(jì)和選取，高頻變壓器的設(shè)計(jì)，輸出整流二極管，輸出濾波電容和電感的選擇。Saber軟件仿真結(jié)果表明參數(shù)選取和設(shè)計(jì)合理，電路設(shè)計(jì)合理，符合變換器高效的要求。
　　(3)數(shù)字控制電路和環(huán)路補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)。本文利用DSPTMS320F2812設(shè)計(jì)了LLC諧振變換器的控制電路，包括驅(qū)動(dòng)電路、采樣調(diào)理電路及電磁兼容設(shè)計(jì)等，并設(shè)計(jì)了數(shù)字

4、PID控制的具體算法和系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)，為使LLC諧振變換器達(dá)到較高的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能，本文利用等效電路模型法建立了LLC諧振變換器的小信號模型，利用saber中的sketch仿真平臺，設(shè)計(jì)了雙環(huán)控制下的模擬PID參數(shù)，采用離散化方法得到PID參數(shù)，并分析了其控制——輸出特性，完成了基于PID策略的控制器的設(shè)計(jì)。
　　(4)電路仿真及樣機(jī)制作。利用saber對設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真，對實(shí)驗(yàn)波形和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果證明了理論分析的正確性和設(shè)計(jì)