提出一种基于拓扑组合的高增益Boost变换器,对其工作原理和性能特点进行了详细分析,并进行了实验研究,结果表明该变换器在开关占空比D>0.5时具有如下特点:①电压增益为基本Boost变换器的两倍;②变换器中两Boost变换单元可实现自动均流,与交错并联Boost变换器相比,不需均流控制,控制电路简单;③有源开关的电压应力为输出电压的一半,即为基本Boost变换器有源开关电压应力的一半。

The high step-up Boost converter based on topology combination is proposed in this paper. The operation principle and property of the converter are analyzed in detail. The experimental results are given. When duty ratio D>0.5, the converter has these characteristics as follows: Firstly, the voltage gain is double of the basic Boost converter. Secondly, the two Boost cell of the converter can realize current sharing automatically, which is unlike the interleaved Boost converter, and therefore, the control circuit is simple. Finally, the voltage stress of the active switch is half of the output voltage, namely, it is half of the voltage stress of the basic Boost converter.

根据串联谐振变换器具有恒流的特性,将串联谐振变换器用于LED恒流驱动,并对串联谐振变换器开环工作状进行等效分析,确定了输出电流平均值与开关频率、负载电阻的关系以及开环恒流状态下变换器的驱动能力大小、恒流精度与负载电阻的关系.据此对谐振变换器进行优化设计,保证串联谐振变换器工作在谐振电流连续状态下实现开环恒流,并进行了仿真与试验,结果表明优化设计的串联谐振电路能在谐振电流连续状态下实现LED的开环恒流驱动,证实了提出的优化设计的方法的正确性.

提出采用曲线拟合的方法建立LED的光电模型.该模型可在模拟LED电气特性的同时模拟其光电特性.利用所建立的LED光电模型对5种常见的驱动电流进行了仿真对比分析,并进行了相关实验研究,仿真与实验结果对LED的驱动电流的选择具有指导意义.

针对一种用串联谐振变换器实现LED开环恒流的方案，本文提出了一种较为完备的优化设计方法。文中通过对串联谐振变换器开环工作状态的等效分析，确定开环恒流条件和谐振参数与开关频率的选择依据，以及LED数目、变压器变比与恒流误差之间的关系，为LED数目及变压器变比的优化选择奠定了理论基础。文中据此对谐振变换器进行设计，并进行了仿真与试验。结果表明串联谐振电路能在谐振电流连续状态下实现LED的开环恒流驱动，证实了文中提出的优化设计方法的正确性。