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学者姓名：林维明
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中小功率的LED驱动电源中，传统两级LED驱动电源存在体积大、成本高以及传统Boost PFC电路在低压输入时导通损耗大等问题。为此提出一种由无桥二次型Boost PFC电路和DC-DC LLC电路集成的无桥高增益单级LED驱动电路，实现了高电压增益、功率开关器件软开关、一套控制电路和高电路转换效率。针对单级电路在电网输入电压变化引起直流母线电压变动范围大等问题，设计一种适用于所提电路的APWM-PFM混合控制策略，并对混合控制原理和控制过程进行详细分析。最后设计一台200 W的实验样机，在输入电压80～120 Vrms范围内，占空比最大为0.5,最大电压增益为6.7,直流母线电压基于网侧特性和LLC电路特性设计在700 V以内，样机的功率因数值均高于0.990,THD均低于15%。在满载条件下，110 Vrms输入时，样机效率为93.20%,相比于传统无桥PFC,电压增益提高了2.21倍，实现了高电压增益和软开关，有效提升了在低压输入条件下的电路转换效率。仿真和实验结果验证了所提出电路和控制方法的有效性。
Keyword ：
LED驱动电路 LED驱动电路 功率因数校正 功率因数校正 混合控制策略 混合控制策略 软开关 软开关 高增益Boost与LLC电路集成 高增益Boost与LLC电路集成
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| GB/T 7714 | 刘光清 , 林维明 , 陈欣玮 . 一种无桥高增益单级LED驱动电路及其混合控制策略 [J]. | 电机与控制学报 , 2024 , 28 (01) : 105-119 . |
| MLA | 刘光清 等. "一种无桥高增益单级LED驱动电路及其混合控制策略" . | 电机与控制学报 28 . 01 (2024) : 105-119 . |
| APA | 刘光清 , 林维明 , 陈欣玮 . 一种无桥高增益单级LED驱动电路及其混合控制策略 . | 电机与控制学报 , 2024 , 28 (01) , 105-119 . |
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Abstract ：
临界导通模式Boost功率因素校正(PFC)电路通常采用恒定导通时间(COT)控制策略，导致开关频率的变化与输入电压、输出功率以及电感有关，轻载下过高的开关频率将影响电路的转换效率，故提出一种谷底计数频率反走(VCFF)控制策略。通过检测MOS管两端电压谷底计数，使电路轻载时工作在断续模式，从而降低开关频率以提升轻载效率。实验结果表明，相比于COT控制策略，所提控制策略能够有效提高轻载效率。输入电压为220 Vrms下，10%～50%负载时效率在0.96以上。
Keyword ：
Boost功率因素校正电路 Boost功率因素校正电路 LED驱动电源 LED驱动电源 临界导通模式 临界导通模式 轻载效率 轻载效率
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| GB/T 7714 | 刘光清 , 林维明 . 一种BCM Boost PFC电路的VCFF控制策略 [J]. | 电器与能效管理技术 , 2024 , 9 (03) : 7-14,29 . |
| MLA | 刘光清 等. "一种BCM Boost PFC电路的VCFF控制策略" . | 电器与能效管理技术 9 . 03 (2024) : 7-14,29 . |
| APA | 刘光清 , 林维明 . 一种BCM Boost PFC电路的VCFF控制策略 . | 电器与能效管理技术 , 2024 , 9 (03) , 7-14,29 . |
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Abstract ：
为了解决恒定导通时间(COT)控制策略下负向谐振电流和输入滤波电容引起功率因数(PF)和总谐波失真(THD)性能变差的问题，提出一种改进变导通时间(VOT)的控制策略。通过自适应增加导通时间以抵消负向谐振电流，减小相位差，使电感平均电流在工频周期内接近正弦波，并分析其工作原理与控制过程。结合主电路设计关键参数，研制1台额定功率320 W的样机，进行COT控制策略和改进VOT控制策略的对比实验。计算机仿真和实验结果表明，改进VOT控制策略在265 V高电压输入20%负载工作时，PF值由0.726提升至0.801,THD由27.92%降低至18.4%;在40%～100%负载时满足PF>0.9、THD<15%的要求，验证所提控制策略的有效性。
Keyword ：
临界导通模式 临界导通模式 功率因数校正 功率因数校正 改进变导通时间控制 改进变导通时间控制 网侧特性 网侧特性
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| GB/T 7714 | 关震 , 林维明 . 一种Boost PFC电路改进VOT控制策略研究 [J]. | 电器与能效管理技术 , 2024 , 8 (04) : 22-29 . |
| MLA | 关震 等. "一种Boost PFC电路改进VOT控制策略研究" . | 电器与能效管理技术 8 . 04 (2024) : 22-29 . |
| APA | 关震 , 林维明 . 一种Boost PFC电路改进VOT控制策略研究 . | 电器与能效管理技术 , 2024 , 8 (04) , 22-29 . |
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Abstract ：
本发明提供了一种无电解电容单级LED驱动电路中间电容电流控制方法，包括第一功率整流二极管Db1、第二功率整流二极管Db2、第三功率整流二极管Db3、第四功率整流二极管Db4、市电交流输入电源Uin、输入电容Cin、第一电感L1、第二电感L2、第一功率MOS开关管S1、第二功率MOS开关管S2、第一功率二极管Do、第二功率二极管D1、中间电容Cn、输出电容Co、输出LED负载；应用本技术方案可实现功率因数校正、开关管工作频率恒定、去除电解电容、输入输出电流纹波小等LED照明驱动。
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| GB/T 7714 | 林维明 , 刘光清 , 黄舒晨 . 一种无电解电容单级LED驱动电路中间电容电流控制方法 : CN202111662853.8[P]. | 2021-12-31 00:00:00 . |
| MLA | 林维明 等. "一种无电解电容单级LED驱动电路中间电容电流控制方法" : CN202111662853.8. | 2021-12-31 00:00:00 . |
| APA | 林维明 , 刘光清 , 黄舒晨 . 一种无电解电容单级LED驱动电路中间电容电流控制方法 : CN202111662853.8. | 2021-12-31 00:00:00 . |
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Abstract ：
The deep-sea aquaculture industry will become one of the important pillars of the future marine economy. However, the application of clean energy in the new scenario needs to be strengthened for platform operation. For this kind of renewable-energy distributed-generation system, an energy storage system is essential. A bidirectional DC-DC converter is essential for distributed power generation systems. It connects a variety of renewable energy sources with energy storage cells. A high-gain bidirectional Cuk circuit with zero ripple is proposed in the paper. It is characterized by a simple structure, zero ripple, low voltage stress of semiconductor power devices, and high voltage gain. A passivity-based control with linear active disturbance rejection is proposed to solve the problems of the large steady-state error. The zero steady-state error, strong robustness, and whole-range stability have been obtained for the proposed control strategy. Finally, a simulation was carried out. A 100 W, 48 V/400 V prototype was built to verify the validity of the theoretical analysis for the proposed circuit. The improved passivity-based control strategy was verified to solve the contradiction between rapidity and overshoot. It can be realized to improve the dynamic performance of the proposed converter and achieve robust control.
Keyword ：
bidirectional DC-DC Cuk converter bidirectional DC-DC Cuk converter deep-sea aquaculture industry deep-sea aquaculture industry high voltage gain high voltage gain integrated energy system integrated energy system linear active disturbance rejection linear active disturbance rejection passivity-based control passivity-based control switched capacitor cell switched capacitor cell
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| GB/T 7714 | Chen, Hongxing , Lin, Weiming , He, Wei . Research on a DC-DC Converter and Its Advanced Control Strategy Applied to the Integrated Energy System of Marine Breeding Platforms [J]. | JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND ENGINEERING , 2023 , 11 (3) . |
| MLA | Chen, Hongxing 等. "Research on a DC-DC Converter and Its Advanced Control Strategy Applied to the Integrated Energy System of Marine Breeding Platforms" . | JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND ENGINEERING 11 . 3 (2023) . |
| APA | Chen, Hongxing , Lin, Weiming , He, Wei . Research on a DC-DC Converter and Its Advanced Control Strategy Applied to the Integrated Energy System of Marine Breeding Platforms . | JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND ENGINEERING , 2023 , 11 (3) . |
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Abstract ：
In order to solve the problems of poor load adjustment ability and narrow output current range in traditional hysteretic current control, a fixed-ripple control strategy based on three-phase combined DC-DC Buck driver was proposed, which used the third-generation semiconductor GaN device to increase the power density of the driver. The operating characteristics of three-phase combined Buck driver and its fixed-ripple control strategy were analyzed in detail, the driver operating in continuous conduction mode (CCM) and discontinuous conduction mode (DCM) were unified mathematical modeling, small signal model and corresponding control equations were deduced, and the key parameters of the circuit were designed. Finally, a 1. 8 kW distributed multiple-phase combined Buck experimental prototype and a single Buck driver used GaN switching device were built. Computer simulation and experimental results show that: The maximum efficiency of the prototype can achieve 99. 54% at the output power of 600 W; On and off time of the switching tube can be adjusted by using the proposed control strategy adaptively, which improves the dynamic performance; 10% ~ 100% wide-range dimming and the fixed-ripple control of inductor current are realized in CCM and DCM; The constant current dimming accuracy is improved by controlling the average value of the inductor current directly, which is less than 1% . © 2023 Editorial Department of Electric Machines and Control. All rights reserved.
Keyword ：
adaptive on-off time adaptive on-off time combined Buck circuit combined Buck circuit distributed LED driver distributed LED driver fixed-ripple control fixed-ripple control GaN device GaN device wide-range dimming wide-range dimming
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| GB/T 7714 | Xiao, Z.-T. , Lin, W.-M. , Zhang, L.-L. et al. Distributed combined Buck-LED driver and its fixed-ripple control strategy; [分布式组合 Buck LED 驱动电路及其定纹波控制策略] [J]. | Electric Machines and Control , 2023 , 27 (1) : 88-109 . |
| MLA | Xiao, Z.-T. et al. "Distributed combined Buck-LED driver and its fixed-ripple control strategy; [分布式组合 Buck LED 驱动电路及其定纹波控制策略]" . | Electric Machines and Control 27 . 1 (2023) : 88-109 . |
| APA | Xiao, Z.-T. , Lin, W.-M. , Zhang, L.-L. , Xu, Z.-H. , Tang, S. . Distributed combined Buck-LED driver and its fixed-ripple control strategy; [分布式组合 Buck LED 驱动电路及其定纹波控制策略] . | Electric Machines and Control , 2023 , 27 (1) , 88-109 . |
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Abstract ：
基于升压Boost电路和改进同步整流降压Cuk电路相结合,提出一种用于可见光通信的DC/DC组合LED驱动电路.开关频率较低的升压Boost电路处理大部分功率(LED照明功率),获得高转换效率;开关频率较高的改进同步整流降压Cuk电路调制通信信号,获得高通信性能.详细分析所提电路的工作原理和工作过程,设计采用了一种二进制相移键控调制策略.最后,经计算机仿真分析和实验,验证了所提组合电路以及BPSK通信调制策略的可行性与有效性.
Keyword ：
Boost与改进同步整流降压Cuk组合电路 Boost与改进同步整流降压Cuk组合电路 BPSK通信调制 BPSK通信调制 LED驱动电路 LED驱动电路 可见光通信 可见光通信 效率 效率
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| GB/T 7714 | 景华峰 , 林维明 . 一种组合LED驱动电路及其BPSK通信调制策略研究 [J]. | 电器与能效管理技术 , 2023 , (12) : 13-21 . |
| MLA | 景华峰 et al. "一种组合LED驱动电路及其BPSK通信调制策略研究" . | 电器与能效管理技术 12 (2023) : 13-21 . |
| APA | 景华峰 , 林维明 . 一种组合LED驱动电路及其BPSK通信调制策略研究 . | 电器与能效管理技术 , 2023 , (12) , 13-21 . |
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Abstract ：
现有"电力电子技术"课程中,闭环反馈控制特性分析、反馈控制电路设计和实验等教学和实验方法存在不足.通过对开关电源闭环反馈控制设计分析和实验方法的教学实践进行研究,详细分析了典型开关电源电压模式控制结构、控制特性和闭环反馈控制电路设计.基于频率分析仪器AP300 建立了实验测量系统,设计实验内容和考核要求,帮助学生掌握相关实验技能,优化了"电力电子技术"课程的教学实践.
Keyword ：
实验方法 实验方法 开关电源 开关电源 闭环反馈控制设计 闭环反馈控制设计
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| GB/T 7714 | 林维明 , 林慧聪 . 开关电源闭环反馈控制的教学与实验方法 [J]. | 电气电子教学学报 , 2023 , 45 (5) : 154-157 . |
| MLA | 林维明 et al. "开关电源闭环反馈控制的教学与实验方法" . | 电气电子教学学报 45 . 5 (2023) : 154-157 . |
| APA | 林维明 , 林慧聪 . 开关电源闭环反馈控制的教学与实验方法 . | 电气电子教学学报 , 2023 , 45 (5) , 154-157 . |
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Abstract ：
针对传统通信射频放大器存在成本高、效率低等问题，提出一种单级AC-DC高增益降压LED驱动电路和融合可见光通信调制的控制策略，满足低压输出的LED照明和可见光通信场合。提出的单级电路由结合开关电容网络的低纹波降压Cuk电路和同步整流Buck电路集成。融合可见光通信调制的控制策略以通信二进制相移键控技术为理论基础，通过调节输出电流平均值控制LED照明水平，利用输出电流纹波相位变化实现数据通信调制。对提出的电路和融合控制策略进行详细分析，进行电路关键参数设计。最后通过计算机仿真验证，并研制一台输入185～265 VRMS、恒流输出1A/25W的实验样机。仿真和实验结果表明，电路获得了较高降压增益，实现了融合LED照明恒流控制和可见光通信调制功能，验证了所提出的电路和融合可见光通信调制控制策略的有效性。
Keyword ：
BPSK调制 BPSK调制 LED驱动电路 LED驱动电路 单级高增益Cuk/Buck电路 单级高增益Cuk/Buck电路 可见光通信 可见光通信 融合控制策略 融合控制策略
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| GB/T 7714 | 萧展涛 , 林维明 , 朱逸 . 单级高增益LED驱动电路和融合可见光通信调制的控制策略 [J]. | 中国电机工程学报 , 2023 , 43 (23) : 9262-9273 . |
| MLA | 萧展涛 et al. "单级高增益LED驱动电路和融合可见光通信调制的控制策略" . | 中国电机工程学报 43 . 23 (2023) : 9262-9273 . |
| APA | 萧展涛 , 林维明 , 朱逸 . 单级高增益LED驱动电路和融合可见光通信调制的控制策略 . | 中国电机工程学报 , 2023 , 43 (23) , 9262-9273 . |
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Abstract ：
为了解决传统滞环电流控制存在负载调整能力差、输出电流范围窄等问题,基于三路组合DC-DC Buck驱动电路,提出一种定纹波控制策略,并结合第三代半导体GaN开关器件,提高变换器功率密度和效率.分析了三路组合Buck驱动电路的工作特性及其定纹波控制策略,对驱动电路工作于连续导通模式(CCM)和断续导通模式(DCM)进行统一数学建模,推导小信号模型和相应控制方程,进行电路关键参数设计.最后,搭建一台1.8 kW分布式三路组合Buck实验样机与一台采用GaN开关器件的单路Buck驱动器.仿真和实验结果表明,输出功率600 W时,样机最高效率可达99.54％;电路能自适应调节开关管导通和关断时间,提高系统的动态性能;电路工作在CCM和DCM两种模式,实现了10％ ～100％宽范围调光和电感电流定纹波控制;通过直接控制电感电流平均值,提高恒流调光精度,恒流调光精度小于1％.
Keyword ：
GaN器件 GaN器件 分布式LED驱动电源 分布式LED驱动电源 定纹波控制 定纹波控制 宽范围调光 宽范围调光 组合Buck电路 组合Buck电路 自适应通断时间 自适应通断时间
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| GB/T 7714 | 萧展涛 , 林维明 , 张亮亮 et al. 分布式组合Buck LED驱动电路及其定纹波控制策略 [J]. | 电机与控制学报 , 2023 , 27 (1) : 88-100,109 . |
| MLA | 萧展涛 et al. "分布式组合Buck LED驱动电路及其定纹波控制策略" . | 电机与控制学报 27 . 1 (2023) : 88-100,109 . |
| APA | 萧展涛 , 林维明 , 张亮亮 , 许志钬 , 唐松 . 分布式组合Buck LED驱动电路及其定纹波控制策略 . | 电机与控制学报 , 2023 , 27 (1) , 88-100,109 . |
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