【摘 要】
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随着科技中电子技术的逐渐发展,许多电气设备朝着小型化、高密度、高集成度以及高效率方向发展,其中照明电源首当其冲。首先,论文介绍了光伏储能LED电源照明系统的背景和无源元件集成技术的发展,针对光伏储能照明系统所遇到的问题充电效率低、体积大以及间歇性输入电压特性导致输出不稳定提出了解决思路,进而分析了本课题的意义和作用。其次,本文将光伏储能和谐振电路相结合,并且充分考虑到LED照明系统的应用场景,因此
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随着科技中电子技术的逐渐发展,许多电气设备朝着小型化、高密度、高集成度以及高效率方向发展,其中照明电源首当其冲。首先,论文介绍了光伏储能LED电源照明系统的背景和无源元件集成技术的发展,针对光伏储能照明系统所遇到的问题充电效率低、体积大以及间歇性输入电压特性导致输出不稳定提出了解决思路,进而分析了本课题的意义和作用。其次,本文将光伏储能和谐振电路相结合,并且充分考虑到LED照明系统的应用场景,因此针对性提出光伏储能一体化多相谐振变换器拓扑。前文简要的介绍其中最主要的两个部分前级光伏储能一体化变换器和后级多相谐振变换器,根据分析和对比得到这两部分对于新拓扑的作用和相较于以前旧拓扑之间的优势。然后,针对于此拓扑中存在功率密度低的问题,分别介绍两类集成技术;平面印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)集成技术、柔性多层带材(Flexible Multi-Layer Foil,FMLF)集成技术,分析比较了两者的共同点与不同之处,阐述了集成技术的优势和功能,结合实际选择FMLF集成技术作为本文主要的集成方案。然后,论文针对光伏储能一体化多相谐振变换器的前级电路,提出了光伏储能一体化集成变压器,而后又提出了使用柔性多层带材(FMLF)集成技术制作的谐振电感、电池谐振电感、电池储能电感的集成结构,先分析了这四个集成结构的原理、结构和连接方式。详细论述了集成装置的参数设计方法,通过磁损理论计算了磁通与损耗,然后借助Maxwell/Ansoft软件展开了磁仿真、损耗仿真以及热仿真等仿真试验,最后基于理论与实际材料折中考虑,设计了175W-200k Hz的集成装置样机,并对样机实际参数测试以及电路性能仿真实验,验证了本设计的合理性。最后,论文针对新拓扑中的后级电路多相谐振变换器,提出使用FMLF集成技术对拓扑中的一个谐振电感、一个均流电容和一个变压器进行相关的集成。详细论述了集成装置的参数设计方法,然后按照磁损理论计算了磁通与损耗,再通过Maxwell仿真软件进行磁仿真,最后制作一台200W-200k Hz集成装置样机以及150W的多相谐振变换器实验样机平台,以此验证此集成变压器的合理性与可行性。
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