طراحی و ساخت درایور لامپ روشنایی led با ضریب توان بالا و طول عمر بالا

در این پایان نامه یک درایور ac-dc بر مبنای منابع تغذیه سوئیچینگ برای تبدیل ولتاژ ac خط به یک ولتاژ dc و جریان dcبرای راه اندازی لامپ های روشنایی ال ای دی(led) برای کاربرد روشنایی خیابان ارائه شده است. مدار درایو پیشنهادی از یک پل دیودی و دو طبقه مدار سوئیچینگ تشکیل شده است. طبقه اول برای رسیدن به ضریب توان بالا و ایجاد ولتاژی با ریپل کم برای طبقه دوم اضافه شده است. این طبقه برای تامین ضریب توان بالا در مد هدایت ناپیوسته کار می کند. طبقه دوم مبدل برای ایجاد ولتاژ dc خروجی با ریپل کم بکار رفته و در مد هدایت پیوسته کار می کند. این مبدل ها طوری طراحی می شوند که سوئیچ های موجود در هر دو طبقه در یک فرکانس و سیکل کاری کار کنند تا بتوان با یک تحلیل صحیح دو طبقه را ترکیب کرد و به یک مبدل تک سوئیچه رسید. در طبقه اول مبدل پیشنهادی از مبدل باک-بوست استفاده شده و طبقه دوم انرژی مورد نیاز چراغ led را از طریق یک سلف تامین می کند. طبقه دوم فاقد هرگونه خازنی می باشد، لذا مبدل نهایی تنها یک خازن خواهد داشت که منجر به طول عمر بسیار بیشتر در مقایسه با بیشتر توپولوژی های ارائه شده خواهد شد. سپس با یک تحلیل دقیق دو طبقه مبدل با یکدیگر ترکیب شده و مبدلی تک سوئیچه برای هدف مورد نظر بدست آمده است. لذا مبدل پیشنهادی در عین سادگی دارای بازده بالا بوده و نیازمندی استانداردها از جهت میزان هارمونیک ورودی و ضریب توان ورودی را نیز تامین می کند. از آنجائیکه بخش قابل توجهی از توان مصرفی این لامپ ها به حرارت تبدیل می شود، بررسی اثرت این حرارت روی عملکرد لامپ و درایور در بخش جداگانه ای مورد بررسی قرار گرفته است. تحلیل مدار مبدل پیشنهادی با جزئیات مدهای کاری آن ارائه شده است. روش طراحی مبدل نیز ارائه شده و سپس با استفاده شبیه سازی صحت تحلیل و عملکرد مدار در کنار روش طراحی مورد ارزیابی قرار گرفته است. با توجه به نتایج تحلیلی و شبیه سازی یک درایور 35 واتی طراحی و نمونه آزمایشگاهی آن ساخته شد. نتایج آزمایش به روی نمونه ساخته شده ضمن تائید تحلیل های ارائه شده کارایی توپولوژی پیشنهادی را تائید می کند.