LED驱动电源：二极管钳位型LCL-T半桥谐振恒流设计与保护

"二极管钳位型LCL-T半桥谐振恒流LED驱动电源 (2013年)" 在2013年的电机与控制学报中，罗全明、邹灿、支树播和蒋德高研究了一种利用LCL-T半桥谐振变换器实现恒流驱动的LED电源方案，特别关注了负载故障保护和电流纹波减少的技术。LCL-T半桥谐振变换器是一种用于高效能量转换的拓扑结构，尤其适合于LED驱动，因为它能够提供稳定的电流输出，确保LED亮度的一致性。 在该文中，作者首先详细介绍了LCL-T半桥谐振变换器的工作原理。这种变换器由两个半桥开关、一个电感（L）、两个电容（C）以及一个T型网络（包含一个电感和两个串联的电容）组成。通过精确调整谐振频率，变换器能够在零电压或零电流开关条件下工作，从而降低了开关损耗，提高了整体效率。 接着，作者提出了在电路中加入钳位二极管以解决负载故障问题。当LED负载出现断路时，钳位二极管可以防止电路中的电压尖峰，起到保护作用。通过对电路进行分析，他们证明了钳位二极管能有效地限制输出电压，避免因过压而导致的设备损坏。 针对单个驱动模块输出电流纹波大的问题，研究者提出了两相交错并联移相90°的解决方案。通过将两个相同驱动模块并联，并使它们的开关信号相位差90度，可以实现电流纹波的相互抵消，从而显著减小输出电流的波动。这种方法还有助于降低LED的发光色差，因为电流纹波是影响LED颜色一致性的主要因素之一。同时，降低电流纹波还能提高LED的光效，因为更平稳的电流意味着更少的能量被浪费在非辐射损耗上。 在实验部分，作者构建了一个实验平台，实际验证了理论分析的正确性和所提方案的有效性。实验结果证实，采用钳位二极管的LCL-T半桥谐振变换器和两相交错并联设计能够提供稳定的恒流输出，有效保护LED免受故障影响，并且显著减少了电流纹波，提高了系统的整体性能和LED的能效。 总结来说，这篇论文对LED驱动电源设计提供了重要的见解，特别是在故障保护和电流纹波控制方面。通过引入LCL-T半桥谐振变换器和创新的钳位二极管保护机制，以及两相交错并联技术，为LED驱动电源的设计提供了新的思路和实践指导。这些技术的应用有助于提升LED驱动电源的可靠性和效率，对于LED照明领域的科技进步具有积极意义。