[00645259]长寿命高可靠半导体照明驱动电源及集中式直流供电系统

照明消耗的电能约占我国的13.6%、全球的20%,超过钢铁、建材、化工、冶炼等高耗能行业。以LED光源为主的半导体照明与现有的白炽灯、荧光灯等相比，消耗的电能只是它们的10〜20%,若在我国全部采用LED照明，每年可节省6839亿度电，相当于15个大亚湾核电站、7个三峡电站年发电量，节能意义十分重大。然而现有半导体照明驱动电源存在寿命短、可靠性差、调光难等共性难题，致使驱动电源故障率占半导体照明产品的75%以上，严重制约了半导体照明产业的发展。项目在广东省战略性新兴产业项目、粤港关键领域重点突破项目、国家自然科学基金重点项目等持续支持下，攻克了LED照明驱动电源的无电解电容拓扑、直流集中供电模式和集中统一调光等关键技术。 1、提出了无电解电容LED驱动电源系列拓扑，攻克了LED驱动电源寿命短的难题。发明了基于瞬时功率补偿原理的无电解电容LED驱动电源拓扑技术，以及无电解电容无桥功率因数校正LED驱动电源拓扑技术，解决了LED驱动电源中电解电容寿命短（0.5-2万小时）与LED寿命长（大于10万小时）十分不匹配的难题，电源无故障时间达到12万小时，为目前最长寿命的LED驱动电源（美国MIL-HDBK-217标准），功率因数最高达到0.9989，效率最高达到96.29%，比国外电源提高了4.29%。 2、提出了LED集中式直流供电系统，改变了现有“一灯一电源”的供电模式，攻克了LED照明高可靠性供电的难题。发明了驱动电源模块与LED灯组相互独立的集中式直流供电模式及协同控制技术，彻底解决了现有供电方式中驱动电源发热严重影响LED芯片光效、导致LED大量损坏的难题，实现了高可靠、稳定供电，大幅度降低了LED照明系统的维护成本，是一种应用于直流配电网照明系统的新型供电架构。 3、提出了LED照明线性调光和集中统一远程调光技术，攻克了LED半导体非线性光源调光难、稳定性差的难题。发明了LED照明高频电流PWM线性调光技术和共母线集中统一调光技术，解决了现有变电流幅值调光技术存在的色彩偏移、颜色失真、调光精度差等共性问题，实现无闪烁调光、统一和远程高精度调光，调光精度最高达到0.66%，使LED照明调光精度约上升了一个数量级。 项目获授权发明专利47项（美国发明专利1项）、实用新型专利34项；软件著作权8项；形成产品标准1项；出版英文专著1部，发表SCI、EI收录论文145篇，他引1661次。成果经同行专家鉴定为“整体技术达到国际先进水平，其中无电解电容LED驱动电源拓扑、集中式直流智能供电技术居国际领先水平”，获中国机械工业科学技术奖（发明类）一等奖1项、中国专利优秀奖2项。 生产的LED驱动电源产品在航空航天、军事设施、农业生产、高速公路、机场、城市道路、城市景观、隧道、室内照明等场所广泛使用，已有包括国际照明龙头企业在内的300多家用户，并热销欧美日等国家地区，近三年新增产值8.0853亿元，经济社会效益显著。