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随着LED芯片制备技术发展成熟,如何提供高效、舒适、可靠的照明环境成为LED应用研究当中的主要问题。本文结合视觉心理学以及电力电子学领域相关内容,基于舒适度以及可靠性理论对LED驱动器性能进行研究,为高性能LED驱动器的最优化设计提供理论基础及指导意见。本文首先基于人眼视觉机制以及视觉心理学的研究对照明视觉舒适性机理进行探讨,并分析光谱能量分布与视觉的关系。鉴于驱动器提供能量不同会对光谱能量分布有所影响,因此将驱动器设计与灯具照明的视觉舒适度相联系。结合已有照明质量评价指标的研究提取出LED照明视觉舒适度中与驱动器相关因素,为下文研究奠定理论基础。其次对LED驱动波形理论进行分析,提出几种电路输出特征波形。并搭建实验平台,设计实验测试不同驱动波形对LED光输出波动以及颜色的影响。实验结果表明,输出电路纹波系数增加将导致光输出波动增大,但不同纹波系数对光输出波动的影响在高频(>10kHz)驱动情况下减弱。因此建议可以在高频情况下,通过增加电路纹波形式减少对电容容量需求,进而使用小容量电容替代电解电容,实现无电解电容的高可靠性驱动电路设计。驱动波形对LED颜色偏移研究实验表明,不同驱动波形对白光LED色温影响偏差不大,而不同的单色LED对LED驱动电流的变化体现出不同光谱偏移特性,该实验结果用于实现低成本的RGB混光多路输出驱动器设计。最后对LED驱动器实例进行可靠性分析得出影响电路可靠性的关键元器件,通过关键元器件设计提高电路可靠性。同时建立LED光-电-热-寿命的综合模型,为LED驱动器功率以及温度控制设计提供理论基础。本文创新点主要包含以下几点：一、目前研究仅从电路角度进行LED驱动器设计分析,本文突破性地建立驱动器同视觉舒适度之间的联系,从照明视觉舒适角度对LED驱动器设计提供指导意见。二、区别于以往利用视觉功效学理论进行频闪研究的方法,本文转为从电路设计角度,测量几种典型驱动波形对LED发光波动影响。该实验结果为实现无电解电容以及多路输出等驱动设计方案提供理论基础。三、通过LED驱动电路可靠性分析找出关键元器件并进行改善设计,提高电路整体可靠性,达到设计要求。四、建立LED芯片的光电热寿命模型,为驱动器输出功率以及LED工作温度的补偿控制提供理论基础,实现长寿命LED灯具系统设计。