摘要：为优化设计LED驱动电源，本文分别从理论推导，算法设计，仿真实验等角度来研究建立了LED模块的非线性仿真模型，对LED电源照明系统的实际应用具有一定的意义。
　　关键词：LED照明；驱动电源；仿真模型
　　1.引言
　　LED的生产量和市场需求量保持着快速的增长。然而，LED器件以其应用产品的可靠性问题，尚缺乏有效的定量评估方法，包括工作寿命、平均无故障时间以及驱动电源等。因此，有必要研究准确适用的LED仿真模型。目前获取与LED相关的可靠性信息，主要是引用電子器件的可靠性试验、分析评估方法。下面，介绍一种LED模块的非线性仿真模型研究。
　　2.LED模块的数学模型和仿真模型
　　以某太阳能路灯为例，建立其数学模型及仿真模型并对该模型有效性进行仿真和实验验证。该路灯额定电压为18V，额定功率为25W。
　　首先，利用Chroma直流电源对该LED路灯模块电压、电流数据进行测量，结果见表1。然后根据上述测得的数据，用Matlab拟合出几种效果较好的函数曲线及其表达式[1]。
　　3.仿真与实验结果
　　在仿真电路原理中采样输出电流进行比例积分（PI）闭环控制，采样电阻为100mΩ[3]。为验证仿真模型有效性，设计25W的Boost原理样机，采用恒流控制方式，其开关管选用IPD036N04LG，电感为47μH，采用铁硅铝磁环绕制。首先不加调光电路对驱动电源进行测试。7V的直流电源输入Boost电路，负载为LED太阳能路灯模块，额定功率25W，设计工作在0.75倍额定功率附近，设计恒流输出1A，采样电阻100mO。实际测得恒流输出为1.033A，效率可达93%。
　　加入调光电路后的样机利用TL494产生脉宽调制（PWM）信号输入调光端口。在7V直流电源输入条件下，改变输入PWM信号的占空比，而负载仍为该LED模块。图5为仿真结果、调光实验结果与拟合曲线的对比图。
　　由图5可以看出，仿真结果与拟合曲线吻合度很高，几个数据点均在拟合曲线上[4]。实验结果与拟合曲线吻合度较高，实验数据点均分布在拟合曲线附近，且实验数据点与仿真数据点的吻合度也较高，很好地验证了所建模型的有效性。
　　4.结论
　　随着LED的普及运用，如何快速准确地获取与LED相关的可靠性信息，越来越成为当下研究的热点。仿真和实验结果均表明，本研究所建立的模型简洁且有一定通用性、可调性，并且误差小，满足实际应用的要求，因而具有一定的推广应用价值。
　　参考文献：
　　[1]杨辉. LED可靠性试验与寿命分析模型研究[D]. 杭州电子科技大学，2012.
　　[2]栗阳.基于加速试验的LED驱动电源寿命预测及对整灯寿命影响分析[D]. 吉林大学，2016.
　　[3]董菁菁. LED透镜设计及其软件的开发[D].华侨大学，2012.
　　[4]唐洋. OFDM可见光通信系统峰均比抑制方法研究[D]. 东南大学，2015.