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LED照明以高效节能、环保、寿命长等诸多优点正逐步取代传统的白炽灯照明。在LED路灯、户外LED显示屏以及液晶显示器的LED背光源等大功率LED应用中,需要LED电源满足高功率因数和高效率等要求。同时,受制于单颗LED的功率,大功率LED应用中需要大量单颗LED灯珠串并联以达到功率和亮度的要求,由于每颗LED的电气特性不同,为了使流过并联的LED灯串电流相等、亮度相同、可靠性一致,大功率电源中的均流电路变得尤为重要。 论文设计了一种具有多输出均流功能的大功率LED电源系统,首先介绍了大功率LED电源的研究现状与工作原理。然后重点研究电源系统中的均流结构,在耦合电感均流和平衡电容均流的基础上,提出了一种基于LLC谐振半桥电路的新型混合式两级均流结构,由平衡电容组成的一级均流以及耦合电感组成的二级均流构成。论文研究了该新型混合式两级均流结构的工作原理与工作模式,分析其稳态特性,基于基波分析法,建立了该均流结构的稳态模型。结合仿真分析,研究了平衡电容与耦合电感的主要参数对均流结构性能的影响,总结了这两种均流关键元件的设计原则,同时,提出了一种磁集成方案以减小耦合电感的数目与体积。针对均流结构特殊的输出异常情况,设计了一种适合于均流结构的输出级保护电路。论文最后设计了一款八路输出150W的LED电源样机,给出了关键模块电路的设计过程,并制作了样机,通过样机的测试对所提出的新型多输出均流大功率LED电源系统进行了系统测试验证。 150W LED电源样机的测试显示:全电压工作范围内电源样机的PF值在0.94以上;市电输入,满载输出时的效率达到86.1%;输出的电流纹波小于80mA,纹波率小于10%;输出各个支路的电流不平衡度低于2.25%;同时电路具有过压保护、过流保护等保护功能,达到了设计指标要求。