论文题目：基于非正弦波电源的低EMI照明系统的研究设计
摘要：随着社会的发展,人们对环境的要求也越来越高,传统LED供电系统也需要随着人们对高频污染的重视而改变。因此利用现代电子技术实现照明系统的绿色化、智能化已成为必然的发展趋势。现有的两线制照明系统把220V交流电整流后通过高频变换器以恒流方式驱动LED灯组,产生电磁辐射及电磁干扰,并且通过两线无法直接自动控制各分区的灯组,如果使用电力线载波技术实现分区控制,成本增加且功率损耗大。鉴于上述问题,研究设计了基于非正弦波电源的低EMI照明系统,系统主要分为主机部分和分机部分。首先,设计照明系统主机部分,利用单片机结合数模转换技术设计非正弦波波形发生器产生周期为3ms、幅值为4V～5V的非正弦波基准电压,经过PWM控制器调制后提供给高压双向变换器,将基准电压驱动为周期为3ms、幅值为206V～260V的非正弦波电压,提供给系统的N个分机使用。其次,设计分机部分的信号分离器及工作电源电路,采用微分技术对主机提供的非正弦波电源上升部分微分获得分机所需的低压工作电源,利用非正弦波电源电压下降斜率不一样的特性,对其进行微分得到逻辑1和0,利用两根线既可以实现主机与分机的通信,又可以进行能量传送。最后,设计恒流LED灯组驱动电路,采用简单的斩波技术获得LED灯组所需要的不同的工作电压,同时控制器对LED灯组的工作电流进行检测,达到恒流驱动的目的。实验结果表明,本课题实现了主机与分机的两线制通信,主机可以稳定输出低频高压的非正弦波电压给分机使用,分机可以成功接收主机发送的命令,实现主机对分机的分区控制,且LED灯组驱动电路可以稳定工作。因整个照明系统只有300Hz左右的低频电流,无高频、高压脉冲,分机无需DC-DC高频变换器,只有简单的斩波电路,且所有的分机同步工作,所以电路简单、成本低、有利于批量生产,且大大降低了电磁辐射,可以组成绿色照明系统。
关键词：电磁辐射;非正弦波;波形发生器;信号分离器;恒流驱动
学科专业：计算机技术（专业学位）
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究目的与意义
1.2 国内外的研究发展现状
1.3 研究内容与主要工作
1.4 本文结构
第2章 相关技术理论与主要器件介绍
2.1 引言
2.2 相关技术原理介绍
2.2.1 反激式开关电源
2.2.2 D类变换器
2.2.3 自举方式的驱动原理
2.2.4 斩波方式的开关电源
2.2.5 RC微分电路
2.3 照明系统的区域控制方式
2.4 谐波概述
2.5 相关芯片特性介绍
2.5.1 PWM控制芯片TL494的特性
2.5.2 运算放大器LM10的特性
2.5.3 数模转化器TLC5615的特性
2.5.4 高压驱动器L6384的特性
2.5.5 STC11F02单片机的特性
2.5.6 低功耗单片机MK6A12P的特性
2.5.7 电源控制芯片TNY274的特性
2.6 本章小结
第3章 基于非正弦波电源的低EMI照明系统设计
3.1 引言
3.2 整体设计方案
3.3 主机部分的设计
3.3.1 非正弦波波形发生器的设计
3.3.2 非正弦波功率驱动器的电路设计
3.3.3 主机工作电源的电路设计
3.4 分机部分的设计
3.4.1 信号分离器及工作电源的电路设计
3.4.2 恒流方式LED灯组驱动电路的设计
3.4.3 分机电路的谐波分析
3.4.4 低功耗控制器的设计
3.5 通信协议的制定
3.6 低EMI照明系统的程序流程图设计
3.7 本章小结
第4章 低EMI照明系统的测试与分析
4.1 引言
4.2 实验电路实物图
4.3 综合测试与分析
4.3.1 非正弦波波形发生器的测试
4.3.2 非正弦波功率驱动器的测试
4.3.3 恒流LED灯组驱动电路的测试
4.4 本章小结
结论
参考文献
附录: 整体电路图
致谢