近場磁諧振驅動LED照明系統(tǒng)的基本問題研究.pdf

1、磁諧振無線電能傳輸(MRCP)技術在中距離、小功率場合具有良好的潛在應用價值。本文將其引入至家居照明系統(tǒng)中，探索其對小功率LED供電的可行方案，重點圍繞磁諧振驅動LED照明系統(tǒng)中無線傳輸網絡建模分析、LED負載網絡最大功率傳輸模式以及驅動源設計等基本問題展開研究。本文研究工作旨在完善無線傳輸網絡的動力學模型描述，尋求網、載最大功率傳輸匹配工作模式以及給出滿足實際應用場合的高頻驅動源設計，研究成果可為未來家居LED無線供電提供可行解決方案

2、和理論基礎，同樣能為其它小功率設備無線供電提供技術參考。論文完成的主要工作及取得成果歸類如下：
　?、倩诖胖C振耦合系統(tǒng)的等效電路模型，重構系統(tǒng)的狀態(tài)變量，構建了磁諧振系統(tǒng)的降階復變量動力學模型，闡釋了現(xiàn)有能量耦合模型與等效電路模型的內在等效聯(lián)系。從電路角度來看，磁諧振系統(tǒng)可以用四階集總參數(shù)線性電路進行描述，相量法僅能描述系統(tǒng)的正弦穩(wěn)態(tài)結果，應用上具有一定局限性，而時域微分方程表現(xiàn)為高階特性，求解分析過程比較復雜。為此，結合電路串

3、聯(lián)諧振特點，組合單組諧振單元的電感電流和電容電壓變量構建出一對新的共軛復狀態(tài)變量，將磁諧振系統(tǒng)原有的四階實變量微分方程等效降階為的二階復變量微分方程，簡化求解分析，并驗證了所提模型與現(xiàn)有耦合模型的內在等效性。本部分研究工作給出了磁諧振無線傳輸網絡新的動力學模型描述，完善了現(xiàn)有的建模分析理論，為其在實際中的應用提供了理論支持。
　　②從電路層面探索了無線傳輸網絡與整流橋 LED負載網絡的最大功率傳輸模式，插入一級無源LCL網絡實現(xiàn)傳

4、輸網絡與負載網絡的阻抗匹配，達到LED負載的最大功率傳輸。目前尚無磁諧振驅動整流橋LED負載網絡的研究報道，基于整流橋LED負載的外部特性分析，建立了其等效電阻模型，基于整體系統(tǒng)的等效電路模型，分析了磁諧振直接驅動整流橋LED負載的最大功率傳輸可能性，提出了基于LCL無源網絡的阻抗匹配模式，實現(xiàn)了LED負載的最大功率傳輸，仿真實驗驗證了所提無源最大傳輸功率匹配思路的有效。本部分研究工作為磁諧振傳輸網絡與后級負載的最大傳輸功率匹配設計提供