LED 光源近十年来开展到达了新月异的程度，很快使用到轿车、建筑物、医疗、景象照明等终端商场，LED 照明变得比传统照明愈加牢靠及高效， 在商场上也越来越遍及。但LED 的设备运用却遭到输电线铺设的捆绑，影响了其运用场合的灵敏性;一起，因为LED 自身，驱动源的高频变压器、功率开关管等非线性器材的存在，会导致引进电网中的谐波电流增大，影响电网供电质量。而现在却罕见有一起考虑下降无线供电给电网带来谐波影响的无线LED 照明等成套的体系报导。因此本文给出了一套具有谐波补偿功用的LED 无线驱动计划。该计划能在便利LED 灵敏设备的一起，依据光照的收集反应来调度LED 至适宜亮度。这些对LED 的遍及，进步供电安全性和牢靠性，高效节省电能都将非常有利。
1 体系的整体规划
本体系首要有：无线供电模块、恒流驱动源模块、有源电力滤波器(APF)模块、操控电路，体系整体框图如图1 所示。其间，逆变设备、整流滤波2 构成无线供电模块;正激改换电路、整流滤波3 构成恒流源驱动模块。MCU 经过光电池进行光照收集对输出电流进行反应调度以使输出稳压、恒流。APF经过主操控器输出电流来抵消由无线驱动模块注入电网的电流谐波，以改进输入端电能质量。
2 体系电路规划
2.1 无线供电体系规划
无线供电体系由操控端、发射端、负载整流电路组成，别离经过电磁耦合(近间隔传输方法)和电磁共振(远间隔传输方法)，完结无线供电，体系结构图如图2 所示。
发射端首要由逆变器和传输通道组成。逆变器担任将直流电(DC)转化为交流电(AC)的设备，它由逆变桥、操控逻辑和滤波电路组成。近间隔逆变频率为200~500 kHz，经过电磁耦合的方法传输，运用U 形松耦合铁氧体磁芯阻隔完结无线供电，如图3。
远间隔逆变频率为1 MHz，经过电磁共振的方法传输,选用空心变压器耦合， 将初级和次级别离缠绕在圆筒上，作为传输介质，到达远间隔电能传输，如图4 所示。
本体系经过智能切换传输方法，到达安稳的高效传输电能。次级在初级等效电阻与间隔的联系如图5，z 为阻抗，L 为间隔，只要在L0 的方位等效阻抗为最小。依据此原理，当接纳间隔远离L0 时，阻抗增大，初级电流减小，经过霍尔电流传感器收集初级输入电流巨细，判别形式的切换。
2.2 恒流源电路
恒流源体系首要由DC/DC 正激改换电路和MCU 操控电路组成。正激改换电路为LED 恒流驱动源，如图6。逆变器输出经整流滤波后以芯片L7824ACV 作稳压，为DC/DC 改换电路供应+24 V 输入。该结构的恒流源具有高精度输出的特色，其输出功率取决于变压器参数的挑选，一般能达32 W 以上，满意大多数人LED 照明使用场合的功率要求。
该电路选用TL494 作恒流操控芯片， 开关频率fosc由式fosc=1.1/(RTCT)设定，经过电位器R4 调度死区时刻，其电流输出差错可<1%。图6 中，RS 为电流取样电阻; R3 为反应电压采样电阻，用来约束最大输出电压。当输出电流改动时，引脚2(1IN-)的电位也随之改动，经过TL494 内部差错扩大比较今后改动PWM 驱动信号的占空比， 完结输出电流的负反应调整。单片机经过A/D 收集光电池电压， 进行判别后输出PWM 经过低通滤波器变成巨细与占空比成正比的基准电压来改动输出电流巨细， 到达主动调度LED 发光强度的意图，其间运放作的电压跟从器起阻隔和增强驱动才能的效果。调度R2 可改动基准电压与输出电流的比例联系。L1、D3 为磁泄放绕组，以避免变压器初级线圈磁饱满，使在开关管关断期间能为初级线圈供应磁复位。因为TL494 驱动才能有限，所以经过三极管推挽输出，添加TL494 驱动才能。
表1 为以输出16 W 为例的DC/DC 改换电路什物测验成果，证明了该恒流源能够完结较高功率和高精度的电流输出。
2.3 谐波补偿体系
2.3.1 体系硬件结构
谐波补偿体系硬件首要由有源电力滤波器(APF)完结，结构如图7 所示。本文选用TMS320F2812 类型的数字信号处理器(DSP)作为中心操控和信号处理单元。调度电路首要有电流/电压传感器信号扩大、整流，抗混叠滤波。电流传感器1采样负载端三相电流，经过信号调度电路送入DSP 经A/D 收集后作谐波电流萃取算法和操控算法处理，并驱动逆变器对谐波电流作相应的抵消, 以电流传感器2 采样输出的补偿电流作反应调度。逆变器直流母线电压经霍尔电压传感器改换供应DSP 的内部A/D 收集，经过算法操控其直流侧%&&&&&%电压安稳。三相电压信号的过零点作为过零触发信号，作为每个周期软件处理清零和起始信号。
2.3.2 谐波电流萃取算法1)三相瞬时无功功率原理
该补偿体系软件部分首要包含谐波电流萃取算法，选用现在常用的三相瞬时无功功率理论(亦称ip-iq 算法)。该检测法经过某一搬运矩阵将三相电流与依据该理论所分解出的ip 和iq 电流重量有机地结合起来，并以此为起点能够别离得到三相电流谐波和无功电流，其表达式为：
经过低通滤波器(LPF)可将对应基波电流的重量分离出来，因为ipf，iqf，可由基波重量iaf，ibf，icf 改换得到，因此ipf，iqf，经反改换即可得到三相电流中的iaf，ibf，icf 即：
当要求一起检测出谐波和无功电流时， 只需疏忽核算ip的通道， 由ipf 核算出被检测电流的基波有功重量iapf ， ibpf ，icpf，即：
将ia，ib，ic 与iapf，ibpf，icpf 相减，即可得出ia，ib，ic 的谐波重量波和基波无功重量。
2)仿真成果
文中依据DSP 编译环境CCS3.3 的仿真形式对该算法进行仿真，假定原三相输入电流为相位差120°的50 Hz正弦波，并以单相被削波失真为例阐明。图8(a)为单相削波失真波形，依据总谐波畸变率(THD)核算式：
其间Ih 为各次谐波电流的有效值，I1 为基波电流有效值， 对波形作频谱剖析可核算得该相初始电流为12.2%。图8(b)为经算法提取谐波后的基波波形，经三相瞬时无功功率算法滤波后，谐波电流根本消除，原始波形被复原。
3 定论
该体系没有电线的约束，LED 能够在无线供电承受范围内恣意设备，并经过光电传感器主动感光来调度LED 亮度。一起使用有源电力滤波器谐波补偿技能， 规划出与无线驱动模块配套的消谐波设备，以滤除体系运作中的高次电流谐波，下降输电网的总谐波失真。本规划能够使用到家居、车载、场景或景象LED 照明中，有效地进步照明散布的灵敏性，节省电能和减小光污染，并改进电能质量，有着广泛的使用远景。
