高效高可靠两级多路无源恒流LED驱动电源研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51577019
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    69.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0706.电力电子学
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

In order to improve efficiency and reliability, the two-stage passive-constant-current LED driver with multiple outputs is proposed in this project. The former stage is high frequency AC/AC converter, which converts the commercial line frequency input voltage into high frequency output voltage. The later stage is high frequency AC/DC converter, which converts the high frequency input voltage into direct output current. At the aspect of high frequency AC/AC converter, the constrains and laws to construct single-stage high frequency AC/AC converter will be studied and the characteristics of these converters will be compared. In order to suppress the second harmonic ripple of the high frequency output voltage, the control method related will be studied. Based on these studies above, how to calculate the circuit parameters quantitatively will be performed. Finally, the active virtual capacitor will be studied to realize high frequency AC/AC conversion without any electrolytic capacitors. At the aspect of high frequency AC/DC converter, the topology of it will be studied based on the passive resonant constant current theory. In order to guarantee the precision of output current, the operation modes and coordination of the input and output voltage will be studied. Finally, the sensitivity analysis will be carried out to provide theoritical basis for component selection. Since the proposed LED driver is a complex non-linear high-order multi-converter system, the mathematical model of it will be established. According to the established model, the stability analysis and design will be performed. Finally, the interaction and influence between the internal converters will be studied. The success of this project will promote the modularization and standardization of the LED driver, and may promote the development of the whole LED lighting industry.
针对如何提高效率及可靠性,本项目提出研究两级多路无源恒流LED驱动电源,其中前级高频AC/AC变换器实现工频到高频交流电压变换,后级高频AC/DC变换器实现高频交流电压到直流电流变换。在高频AC/AC变换器方面,将系统研究单级高频AC/AC变换器拓扑约束条件及形成规律,并对拓扑性能进行比较分析,然后研究抑制输出电压幅值两倍工频纹波的控制方法,在此基础上研究参数的定量设计,最后研究有源虚拟电容实现无电解电容变换。在高频AC/DC变换器方面,将基于无源谐振恒流理论研究无源拓扑,然后研究其工作模式以及输入、输出电压配合规律以保证输出电流精度,最后开展灵敏度分析为元件选型提供理论依据。由于提出研究的驱动电源是一个复杂非线性高阶多变换器系统,将建立其数学模型,进行稳定性分析及设计,最后研究内部各变换器之间的相互作用机理及影响。本项目的研究可促进LED驱动电源模块化、标准化,推动LED照明产业的发展。

结项摘要

本项目围绕如何提高LED驱动电源的效率及可靠性开展研究。在基于高频交流电压母线多路恒流LED驱动电源方面,提出了系列单级高频谐振AC/AC变换器并完成了性能分析及电路参数定量设计;构建了系列无源高频AC/DC变换器,研究了其工作模式、输入输出电压的配合规律及灵敏度分析;完成了闭环及开环多路恒流LED驱动电源样机研制,实测驱动效率超过90%。在基于电流母线的多路恒流LED驱动电源方面,分析了基本DC/DC变换器的结构,基于电路理论推演了基本DC/DC变换器拓扑,形成了完整的拓扑理论及分布式电源系统架构,得到了系统稳定性判据;提出了基于直流电流母线的两级及单级输出电流独立控制的多路LED驱动电源,完成了相关拓扑理论、拓扑推演、性能分析、参数定量设计及实验验证。本项目的研究可促进LED驱动电源模块化、标准化,推动LED照明产业的发展。

项目成果

期刊论文数量(19)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
一种单级全桥高频谐振AC/AC变换器
  • DOI:
    10.13334/j.0258-8013.pcsee.171499
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    中国电机工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    何青青;罗全明;黄健;俎阿倩;周雒维
  • 通讯作者:
    周雒维
一种单级高频AC-AC变换器的低通输入滤波器的参数设计
  • DOI:
    10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.151644
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    电工技术学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    罗全明;马坤;何青青;黄健;周雒维
  • 通讯作者:
    周雒维
Analysis and Design of a Single-Stage Bridgeless High-Frequency Resonant AC/AC Converter
单级无桥高频谐振AC/AC变换器的分析与设计
  • DOI:
    10.1109/tpel.2018.2819168
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    IEEE Transactions on Power Electronics
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    He Qingqing;Luo Quanming;Ma Kun;Sun Pengju;Zhou Luowei
  • 通讯作者:
    Zhou Luowei
DC current bus distributed power system and its stability analysis
直流母线分布式电源系统及其稳定性分析
  • DOI:
    10.1049/iet-pel.2018.5533
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    IET Power Electronics
  • 影响因子:
    2
  • 作者:
    Wei Yuqi;Luo Quanming;Chen Si;Huang Jian;Zhou Luowei
  • 通讯作者:
    Zhou Luowei
Analysis and design of modular open-loop LED driver with multi-channel output currents
多通道输出电流模块化开环LED驱动器分析与设计
  • DOI:
    10.1049/iet-pel.2018.6165
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    IET Power Electronics
  • 影响因子:
    2
  • 作者:
    He Qingqing;Luo Quanming;Huang Jian;Cao Chi;Sun Pengju
  • 通讯作者:
    Sun Pengju

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    刘丽莎
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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国电机工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    罗全明
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  • DOI:
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  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国电机工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    罗全明;邾玢鑫;周雒维;汪洋
  • 通讯作者:
    汪洋

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罗全明的其他基金

准单级谐振直流服务器电源系统研究
  • 批准号:
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  • 资助金额:
    58 万元
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高可靠大功率分布式谐振恒流LED驱动电源系统研究
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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