基于FPGA的數字式可調光LED驅動電源設計.pdf

1、隨著世界性能源危機和環(huán)境污染問題的日益嚴重，LED以其節(jié)能、環(huán)保、高可靠性等特點得到越來越多的關注，正逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)照明設備成為第四代照明光源。調光功能的加入使其在節(jié)能環(huán)保方面的優(yōu)勢更加明顯，并且可大大提高照明舒適度。所以，可調光LED驅動電源設計已成為照明驅動領域的熱門課題。
　　本文闡述了可調光LED驅動電源課題的研究背景和意義以及目前國內外LED驅動電源的發(fā)展現狀，介紹了可調光LED驅動電源設計中涉及的功率因數校正(PFC)技

2、術，單級PFC反激變換器等關鍵技術，分析了模擬調光、可控硅（TRIAC）調光和脈寬調制(PWM)調光等調光技術的原理及優(yōu)缺點。針對目前調光電路普遍采用開環(huán)控制而難以獲得高控制精度的問題，本文提出了一種閉環(huán)控制調光方法，將LED照度采樣反饋，并通過FPGA設計數字PID算法控制調光信號，大幅提高了調光控制精度。在此基礎上，設計了一款基于FPGA的數字式可調光LED驅動電源，實現了高精度的PWM調光控制。該驅動AC/DC級采用單級PFC反激

3、變換器作為主拓撲結構以獲得較高的功率因數。DC/DC級采用降壓拓撲結構，實現對LED的恒流驅動;并且提供PWM調光接口，實現PWM調光。最后制作并測試了可調光LED驅動電源樣機，采集了關鍵波形和數據，并對其進行了分析。
　　測試結果表明:在輸入交流電壓范圍為85V～264V時，樣機能夠穩(wěn)定工作，滿載時輸出平均電流為1.75A。在220V輸入下，效率達87％，PF值達到0.93;調光范圍0～100％，調光比5000∶1，數字調光精度