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        基于PID算法的大功率LED驅(qū)動電源設(shè)計

        2012-07-12 07:05:52順德職業(yè)技術(shù)學(xué)院李國焱林云鋒
        電子世界 2012年10期
        關(guān)鍵詞:大功率電源驅(qū)動

        順德職業(yè)技術(shù)學(xué)院 李國焱 林云鋒

        一、引言

        現(xiàn)在主流的照明光源是高壓氣體放電的,這種照明系統(tǒng)效率低、消耗能量多,并且污染環(huán)境,而LED照明系統(tǒng)是一種全固態(tài)冷光源,它擁有各種優(yōu)點:工作時間長、能量消耗低、安全性高、綠色環(huán)保。但是大功率LED照明系統(tǒng)在使用中存在一些問題,如:轉(zhuǎn)換效率低、穩(wěn)定性差、調(diào)光效率不夠高等。解決這個問題的一種途徑是設(shè)計高轉(zhuǎn)換效率、調(diào)光效率、恒流精確和電磁兼容性更好的大功率LED驅(qū)動電源。本文設(shè)計了基于PID算法的大功率LE D驅(qū) 動電源。

        二、基于PID算法的大功率LED驅(qū)動電源設(shè)計方案

        設(shè)計并制作數(shù)控大功率LED驅(qū)動電源,交流輸入電壓為180V-250V,50Hz,輸出直流電壓小于或者等于20V。圖1是基于PID算法的大功率LED驅(qū)動電源原理圖。

        設(shè)計基于反激式LED驅(qū)動器SSL2101,引入反饋信號控制,輸出PWM脈沖到亮度引腳和PWM,形成固定電流輸出,發(fā)光強度通過動態(tài)控制系統(tǒng)控制,然后根據(jù)熱量分布實時控制電流。系統(tǒng)同時采用光傳感器跟蹤、自適應(yīng)調(diào)節(jié)照明系統(tǒng)的亮度。在軟件設(shè)計中,基于遺傳算法優(yōu)化PID算法參數(shù),達到對輸出電流的精確控制,同時提高 穩(wěn)定性,輸出使用交錯式PFC控制器控制輸出相位。

        三、基于優(yōu)化PID算法的大功率LED驅(qū)動電源硬件與軟件設(shè)計

        硬件電路包括系統(tǒng)控制器、固定電流源電路,A/D轉(zhuǎn)換電路和交錯式PFC控制器。目前,大多數(shù)數(shù)控固定電流源 設(shè)計都是基于51系列微控制器MCU,但是執(zhí)行速度低、并且穩(wěn)定性差。Atmega128微控制器具有高速工作處理能力,良好的穩(wěn)定性,并且它有一個可編程的內(nèi)置振蕩器看門狗定時器,Atmega128微控制器擁有8個通道單端或者差分輸入的10比特A/D轉(zhuǎn)換器,本系統(tǒng)即使用Atmega128微控制器,它的定時器帶來高精度、中斷匹配功能,并且能夠幫助實現(xiàn)高精度優(yōu)化PID算法。固定電流源由輸出電路、振蕩器和緩沖器,VCC,電源劃分控制電路,可變光學(xué)檢測,電源網(wǎng)絡(luò)總線緩沖器和輸入電路。

        SSL2101是NXP半導(dǎo)體公司的第一個集成可調(diào)LED驅(qū)動控制器的微控制器,它具有很多優(yōu)點:高集成度、需要的外部元件少、高性價比,因此它是設(shè)計大功率LED驅(qū)動 電源的首選,本文選擇SSL2101構(gòu)成反激式電源轉(zhuǎn)換器,圖2是SSL2101反激式電路,反激式電源轉(zhuǎn)換器包括輸出電路、振蕩器、緩沖電路,可調(diào)檢測,電源網(wǎng)絡(luò)總線緩沖器和輸入電路。通過每個部分電路的功能設(shè)計和計算,我們設(shè)計了用于本系統(tǒng)的固定電流驅(qū)動電源。

        本系統(tǒng)使用了PWM可調(diào)模式,采樣信號經(jīng)A/D處理,被送到控制器,然后控制器通過優(yōu)化的PID算法 產(chǎn)生PWM控制信號。信號輸出SSL2101亮度和PWM,然后實現(xiàn)優(yōu)化的照明系統(tǒng)可調(diào)控制。設(shè)計中有靈活的可調(diào)設(shè)置,因為SSL2101能夠獲得溫度測試模塊的溫度和光傳感器測試得到的光通量信號。溫度和光通量信號可以改變PWM脈沖信號的占空比,從而調(diào)節(jié)LED的亮度,它也能夠在不同條件下通過程序設(shè)置調(diào)節(jié),節(jié)省能量。

        圖1 大功率LED驅(qū)動電源原理圖

        圖2 SSL2101反激式電路

        圖3 PID算法流程圖 圖4 主程序流程圖

        圖5 使用相位管理前后的電源負載線

        使用FAN9612芯片設(shè)計交錯型PFC控制器,它能夠使得兩個信號輸出相位相差180度。當切換周期有一個頻率變化,控制器能夠達到同步和鎖定另外一個相位的頻率。因此,這個方法能夠降低損耗,特別是在大電流應(yīng)用中。FAN9612擁有擴展的功耗范圍,并且能夠降低電流紋波、峰值電流。電源功耗轉(zhuǎn)換效率可以達到96%。

        PID控制器的參數(shù)調(diào)節(jié)是控制系統(tǒng)設(shè)計的核心內(nèi)容,本文使用遺傳算法,它可以優(yōu)化參數(shù)設(shè)置提高PID控制的精度和電源的穩(wěn)定性、更好的效率。遺傳算法優(yōu)化參數(shù)設(shè)置的流程圖如圖3所示。

        首先,我們確定優(yōu)化參數(shù)和編碼方式,遺傳算法實際上是一種智能搜索優(yōu)化技術(shù),本文,我們使用實際代碼搜索PID控制器的三個參數(shù)kp,ki,kd。其次,產(chǎn)生原始群體。使用遺傳代數(shù)學(xué)提高算法搜索范圍,然后我們得到全局優(yōu)化解決方法,本文隨機產(chǎn)生90個初始個體??紤]參數(shù)搜索優(yōu)化的實際要求和遺傳算法的效率,我們設(shè)置最大 的遺傳代為100。

        然后,確定合適的函數(shù)GA,我們在進化搜索中不需要外部信息,進化搜索基于合適的函數(shù)和個體的適合值。因此選擇合適的函數(shù)非常重要。它直接影響GA的收斂速度和是否能夠找到優(yōu)化的解決方法。ITAE指標是反映誤差e(t)的積分的綜合指標。如果系統(tǒng)響應(yīng),過沖和靜態(tài)誤差很低,這個值就會很低。

        合適的函數(shù)定義如下:

        首先,我們將離散化數(shù)據(jù),然后我們根據(jù)前一步確定每個個體的遺傳操作,計算每一代合適的函數(shù)值。最后,然后獲得遺傳操作。

        復(fù)制操作:每個個體的選擇概率Pi是:

        Fi是個體i的自適應(yīng)值,值越小越好,因此我們 在個體復(fù)制操作之前得到值的倒數(shù),k是系數(shù),N是個體的數(shù)量。

        交叉操作:個體使用實際代碼,因此交叉操作使用實際方法,這個方法使k染色體和i染色體的交叉操作如下:

        其中b是一個在[0,1]之間的隨機數(shù)。變異操作:

        amax是基因aij的上限,amin是下限,f(g)=r2(1-g/Gmax),r2是隨機數(shù),g是當前迭代,Gmax是進化的最大數(shù),r是一個位于[0,1]之間的隨機數(shù)。復(fù)上述步驟,直到完成100次操作,然后輸出目標值,即是搜索優(yōu)化的參數(shù)。

        基于模塊化思想,系統(tǒng)軟件混合使用C和匯編語言編程,同時使用C語言的高效率和快速開發(fā)特點,匯編語言的簡便性,系統(tǒng)軟件包括輸出設(shè)置、電流調(diào)節(jié)等。軟件包括主程序,A/D采樣子程序和按鈕控制程序,PID算法子程序,優(yōu)化算法子程序,顯示子程序等。主程序的流程圖如圖4。

        四、實驗數(shù)據(jù)分析

        表1是測試得到的電源電壓變化時的電流值,負載效率曲線通過使用交錯型PFC控制器得到了很大提高,仿真示于圖5, 曲線表明了使用相位管理對性能的提高。

        五、結(jié)語

        本文中設(shè)計基于反激式LED驅(qū)動器SSL2101,并且利用了新的微處理器Atmega128實時采樣負載電流,然后通過優(yōu)化的PID算法處理用戶設(shè)置的電流值。最后,我們通過算法結(jié)果反饋控制電流源,固定電源的精度和穩(wěn)定性得到了很大提高。實驗結(jié)果表明這個方法能夠用于實際應(yīng)用。

        [1]張大為,姜靜,樊理軍.新型LED驅(qū)動電源設(shè)計[J].機械與電子,2012,2.

        [2]石烺峰,覃南鑫.提高LED驅(qū)動電源高效的應(yīng)用[J].科技傳播,2012,5.

        [3]羅全明,支樹播,蔣德高,周雒維.一種高可靠無源恒流LED驅(qū)動電源[J].電力自動化設(shè)備,2012,4.

        [4]李傳偉.LED驅(qū)動電源可靠性設(shè)計研究[J].燈與照明,2011,3.

        [5]Robert Kollman.高效率LED驅(qū)動電源設(shè)計[J].今日電子,2011,4.

        [6]徐根達,趙合昌.一種高效大功率LED驅(qū)動電源設(shè)計[J].電源技術(shù),2011,7.

        [7]范俊杰,寧凡.LED驅(qū)動電源的現(xiàn)狀與展望[J].中國科技信息,2009,7.

        [8]帥孟奇.LED驅(qū)動電源及其控制技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].今日電子,2011,4.

        [9]黎平.LED驅(qū)動電源研究[D].重慶大學(xué),2007.

        [10]姜紅超.LED驅(qū)動電源的設(shè)計[D].華南理工大學(xué),2011.

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