《LED照明系統最佳化驅動關鍵技術的研究》是依託東南大學，由曲小慧擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：LED照明系統最佳化驅動關鍵技術的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：曲小慧
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
針對各種照明場合對LED照明系統提出的高效率、高性能、長壽命要求，系統研究LED照明最佳化驅動關鍵技術,對LED光源及驅動器性能分別提出最佳化理論和解決策略。研究LED輸出光-電-熱特性，分析其關鍵變數電流和溫度對LED光衰、色偏的影響，建立通用模型；分析邊界條件，克服LED套用中存在的光衰和色偏現象；獲得光效最高的LED工作點，保證LED高效可靠運行，並為LED驅動器和散熱器設計提供理論依據；針對不同套用場合研究散熱方式及LED結溫控制策略，提出PWM精確調光控制方案；在提高LED光源發光效率和光學性能同時，對高效率的非級聯式LED驅動器進行效率最佳化，研究影響系統效率的關鍵參數，構建效率模型體系，提出完整的驅動電路效率最佳化策略，保證LED驅動器達到最優的效率輸出。通過對LED光源和驅動器分別進行最佳化設計，全面提升LED照明系統性能，滿足照明產業需要，對綠色節能照明的實現具有重要意義。
結題摘要
(1) 針對電流對LED輸出特性的影響，分別提出了無源均流和有源均流方案，無源均流方案採用改進型的LCLC諧振網路，採用最少的無源器件實現任意條LED支路的均流，並保證了輸入阻抗純阻性，避免無功功率，減少器件應力，提高效率，並提出並聯PWM調光方案；有源均流方案採用最小導通電流控制方案，保證至少一條LED支路的均流占空比為1，儘量減少每條支路的LED導通電流，可有效提高LED光源的發光效率，該方案可有效與串聯PWM調光方案進行結合，不需要額外的電路和器件。 (2) 針對溫度對LED輸出特性的影響，提出非接觸供電方式的LED驅動系統，避免LED驅動器和光源熱量相互影響，提高系統可靠性和易維護性能，為避免無功功率，解耦負載對輸出電流的影響，提出了原邊電容串聯和副邊電容串聯的補償結構，實現高效的恆流源輸出，並提出了一套非接觸變壓器設計方法，可直接提供LED負載所需的驅動電流。 (3) 針對電解電容的壽命低，影響了LED照明系統的壽命，對電容應力和壽命的關係進行分析，提出低壓濾波電容方案，將濾波電容放在低壓側，並提出非級聯式的電路拓撲，避免中間儲能電容的損耗，進一步提高變換器的效率。 (4) 針對用LED替代白熾燈場合，採用無變壓器的LED驅動器，提高變換器效率，但無法實現高電壓變比，提出一套新穎的諧振式LED驅動器，採用諧振方式實現高電壓變比，同時兼容已有的白熾燈相控調壓器進行調光。 (5)在IEEE Transactions發表SCI論文4份，另有一份SCI論文審稿中。在國核心心期刊“電工技術學報”“中國電機工程學報”上發表論文2份，並有2份在審稿中。發表會議論文4份，申請專利發明專利5份，授權使用新型專利2份，培養碩士生1名，參加國際會議4次，國內會議2次，均在大會宣讀報告。最後完成一份高質量的結題報告。
