LED照明系统优化驱动关键技术的研究

批准号:
51107009
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
曲小慧
依托单位:
学科分类:
E0706.电力电子学
结题年份:
2014
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
Siu-ChungWong、王宝安、邹玉炜、彭飞、范守婷、岳付昌
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中文摘要
针对各种照明场合对LED照明系统提出的高效率、高性能、长寿命要求,系统研究LED照明优化驱动关键技术,对LED光源及驱动器性能分别提出优化理论和解决策略。研究LED输出光-电-热特性,分析其关键变量电流和温度对LED光衰、色偏的影响,建立通用模型;分析边界条件,克服LED应用中存在的光衰和色偏现象;获得光效最高的LED工作点,保证LED高效可靠运行,并为LED驱动器和散热器设计提供理论依据;针对不同应用场合研究散热方式及LED结温控制策略,提出PWM精确调光控制方案;在提高LED光源发光效率和光学性能同时,对高效率的非级联式LED驱动器进行效率优化,研究影响系统效率的关键参数,构建效率模型体系,提出完整的驱动电路效率优化策略,保证LED驱动器达到最优的效率输出。通过对LED光源和驱动器分别进行优化设计,全面提升LED照明系统性能,满足照明产业需要,对绿色节能照明的实现具有重要意义。
英文摘要
(1) 针对电流对LED输出特性的影响,分别提出了无源均流和有源均流方案,无源均流方案采用改进型的LCLC谐振网络,采用最少的无源器件实现任意条LED支路的均流,并保证了输入阻抗纯阻性,避免无功功率,减少器件应力,提高效率,并提出并联PWM调光方案;有源均流方案采用最小导通电流控制方案,保证至少一条LED支路的均流占空比为1,尽量减少每条支路的LED导通电流,可有效提高LED光源的发光效率,该方案可有效与串联PWM调光方案进行结合,不需要额外的电路和器件。.(2) 针对温度对LED输出特性的影响,提出非接触供电方式的LED驱动系统,避免LED驱动器和光源热量相互影响,提高系统可靠性和易维护性能,为避免无功功率,解耦负载对输出电流的影响,提出了原边电容串联和副边电容串联的补偿结构,实现高效的恒流源输出,并提出了一套非接触变压器设计方法,可直接提供LED负载所需的驱动电流。.(3) 针对电解电容的寿命低,影响了LED照明系统的寿命,对电容应力和寿命的关系进行分析,提出低压滤波电容方案,将滤波电容放在低压侧,并提出非级联式的电路拓扑,避免中间储能电容的损耗,进一步提高变换器的效率。.(4) 针对用LED替代白炽灯场合,采用无变压器的LED驱动器,提高变换器效率,但无法实现高电压变比,提出一套新颖的谐振式LED驱动器,采用谐振方式实现高电压变比,同时兼容已有的白炽灯相控调压器进行调光。.(5)在IEEE Transactions发表SCI论文4份,另有一份SCI论文审稿中。在国内核心期刊“电工技术学报”“中国电机工程学报”上发表论文2份,并有2份在审稿中。发表会议论文4份,申请专利发明专利5份,授权使用新型专利2份,培养硕士生1名,参加国际会议4次,国内会议2次,均在大会宣读报告。最后完成一份高质量的结题报告。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:2015
期刊:IEEE Transactions on Power Electronics
影响因子:--
作者:Qu, Xiaohui;Wong, Siu-Chung;Tse, Chi K.;
通讯作者:
Design of a Current-Source-Output Inductive Power Transfer LED Lighting System
电流源输出感应电能传输 LED 照明系统的设计
DOI:10.1109/jestpe.2014.2318045
发表时间:2015-03
期刊:IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics
影响因子:5.5
作者:Qu, Xiaohui;Zhang, Wei;Wong, Siu-Chung;Tse, Chi K.
通讯作者:Tse, Chi K.
An Improved LCLC Current-Source-Output Multistring LED Driver With Capacitive Current Balancingbr /
具有电容电流平衡功能的改进型 LCLC 电流源输出多串 LED 驱动器
DOI:--
发表时间:2015
期刊:IEEE Transactions on Power Electronics
影响因子:6.7
作者:Qu, Xiaohui;Wong, Siu-Chung;Tse, Chi K.
通讯作者:Tse, Chi K.
DOI:10.1002/cta.754
发表时间:2012-08
期刊:International Journal of Circuit Theory and Applications
影响因子:2.3
作者:X. Qu;Siu‐Chung Wong;C. Tse
通讯作者:X. Qu;Siu‐Chung Wong;C. Tse
DOI:--
发表时间:2014
期刊:中国电机工程学报
影响因子:--
作者:曲小慧;唐亚鹏;WONG Siuchung;TSE Chikong;章国宝
通讯作者:章国宝
针对海洋环境的水下复合式无线供电关键技术的研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:59万元
- 批准年份:2020
- 负责人:曲小慧
- 依托单位:
LED照明系统高可靠运行关键技术的研究
- 批准号:51677027
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:64.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:曲小慧
- 依托单位:
国内基金
海外基金
