چكيده فارسي :
چكيده
امروزه كاربرد لامپ‌هاي LED بسيار گسترده شده است، و اين امر بر كسي پوشيده نيست. اين لامپ‌ها را در منازل مسكوني، كارگاه‌هاي صنعتي، بزرگراه‌ها، ورزشگاه‌ها و ... هر روزه مي‌بينيم. لامپ‌هاي LED ماهيت منبع ولتاژ دارند، همچنين ميزان تغيير جريان آن‌ها با تغييرات اندك ولتاژ زياد است، بنابراين براي درايو آن‌ها بايد از مبدل‌هاي با جريان خروجي ثابت استفاده شود. درايورهاي LED در چند گروه دسته‌بندي مي‌شوند. مثلا تك مرحله‌اي باشند يا چند مرحله‌اي، سه‌فاز باشند يا تك‌فاز، ايزوله باشند يا غير‌ايزوله. درايوري براي LED ها مناسب‌تر است، كه داراي ضريب توان نزديك‌تر به يك باشد، اعوجاج جريان خروجي در آن كمتر باشد، داراي طول عمر بيشتري باشد و تلفات آن كمتر باشد، يعني بازده بيشتري داشته باشد. در اين تحقيق تعدادي از درايورهاي پيشنهادي، كه در سال‌هاي اخير براي بهبود موارد ذكر شده ارائه شده‌اند، مورد بررسي قرار مي‌گيرند و پس از آن يك درايور فوروارد-فلاي‌بك با حداقل قطعات پيشنهاد مي‌شود. در فصل اول مقدمه‌اي در مورد مزايا و معايب لامپ‌هاي LED مطرح مي‌شود، انواع دسته بندي درايورها نيز مورد بررسي قرار مي‌گيرد، همچنين ويژگي‌هايي كه يك درايور خوب بايد داشته باشد به اختصار مورد بررسي قرار مي‌گيرد. در فصل دوم، چندين درايور كه تا به حال پيشنهاد شده‌اند را مورد بررسي قرار مي‌دهيم، كه اين درايورها در دسته بندي‌هاي فصل اول جاي دارند. در فصل سوم درايور پيشنهادي اول ارائه شده است، اين درايور داراي ساختار فوروارد-فلاي‌بك مي‌باشد، كه براي كاهش تلفات سوئيچينگ از خازن اسنابر و سلف‌هاي كوپل شده بهره مي‌برد. در فصل چهارم درايور پيشنهادي دوم ارائه شده، كه مدل بهبود يافته‌ي مبدل اول مي‌باشد، اين درايور فقط با استفاده از يك خازن و سلف نشتي خاموش و روشن شدن سوئيچ راكاملا نرم مي‌كند و بهره را با حداقل قطعات به حداكثر ميرساند. درايورهاي پيشنهادي در دسته چند رشته‌اي يا multi string قرار مي‌گيرند كه دو رشته LED را درايو مي‌كند. در درايورهاي چند رشته‌اي تقسيم جريان بين رشته‌ها موضوع مهمي است و به روش‌هاي مختلفي انجام مي‌شود. اگر بالانس انجام نشود، ممكن است يك شاخه در اثر زياد شدن مكرر جريان آسيب ببيند. در مدارهاي پيشنهادي بالانس جريان بين شاخه‌ها توسط يك تك خازن انجام مي‌شود. در مبدل‌هاي پيشنهادي اهداف مورد نظر يعني كليد زني نرم، تقسيم جريان بين شاخه‌ها بدون اضافه كردن قطعه، افزايش راندمان و كاهش قيمت با كاهش تعداد قطعات به دست آمد.
چكيده انگليسي :
Abstract
Today, the use of LED lamps has become very widespread, and this is no secret to anyone. We see these lamps in residential homes, industrial workshops, highways, sports arenas, and more every day. LED lamps have a voltage source nature, and their current variation is significant with slight voltage changes; therefore, constant output current converters must be used to drive them. LED drivers are categorized into several groups, such as single-stage or multi-stage, three-phase or single-phase, isolated or non-isolated. A driver suitable for LEDs should have a power factor close to one, lower output current distortion, a longer lifespan, and lower losses, meaning it should have higher efficiency. In this research, several proposed drivers that have been introduced in recent years to improve the mentioned aspects will be examined, and afterward, a forward-flyback driver with minimal components will be suggested. In the first chapter, an introduction to the advantages and disadvantages of LED lamps will be presented, and the types of driver classifications will also be discussed. Additionally, the characteristics that a good driver should possess will be briefly reviewed. In the second chapter, several drivers that have been proposed so far will be examined, which fall under the categories discussed in the first chapter. In the third chapter, the first proposed driver will be presented; this driver has a forward-flyback structure and utilizes a snubber capacitor and coupled inductors to reduce switching losses. In the fourth chapter, the second proposed driver will be introduced, which is an improved model of the first converter. This driver smooths the on-off switching entirely using just one capacitor and a leakage inductor and maximizes efficiency with minimal components. The proposed drivers fall under the multi-string category, driving two LED strings. In multi-string drivers, current sharing between strings is an important issue and is accomplished in various ways. If balancing is not performed, one branch may get damaged due to repeated excessive current. In the proposed circuits, current balancing between branches is achieved using a single capacitor. The proposed converters meet the desired objectives of soft switching, current sharing between branches without adding components, increasing efficiency, and reducing costs by minimizing the number of component.
