[发明专利]一种LED模块的仿真模型及仿真方法

说明书

本发明公开了一种LED模块的仿真模型及仿真方法，属于电力电子技术领域。在设计LED驱动电源的理论仿真阶段，传统的做法是将所设计的驱动电源以电阻作为负载仿真其性能。由于LED是由pn结半导体构成，从其伏安特性曲线不难看出，其阻值会随着电压的变化而改变，因此采用电阻作为负载的传统做法所得到的仿真结果会与实际应用中有很大的出入。由于LED一般只是在额定电压范围内正向使用，极少涉及施加反压的情况，故本发明重点考虑在正向电压作用下额定电压范围内的LED模型。本发明能够在所述LED模块正常工作的范围内表现较为真实的伏安特性曲线，其阻值为实时变化的，能够大大提高仿真结果与实际应用中的契合度，缩短设计周期。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域及其仿真技术领域，具体涉及一种LED模块的仿真模型，本发明还涉及所述LED模块的仿真方法。

背景技术

LED模块就是把LED(发光二极管)按照一定的行列规则排列在一起再封装起来,加上一些散热、防水处理所组成的产品。由于其具有LED的能耗低、使用寿命长、色彩更丰富、环保及发热少等优点而被广泛应用于家庭及公共场所照明、装饰领域。在电路设计阶段的MATLAB程序仿真时，精确的LED模块模型是电路成功设计的关键。一般的做法是根据设计的参数选择一个恒定的电阻作为负载使用，这大大降低了仿真结果的真实性与可靠性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能较为真实反映LED模块U-I特性的仿真模型，并以此仿真模型对LED模块进行仿真的方法。

为解决上述问题，本发明所述的LED模块的仿真模型，包含两个switch、一个U-I函数及一个受控电流源；

第一个switch的输入条件判断脚接模型两端电压值，第一个switch的输出接第二个switch的输入条件判断脚；

第二个switch的输入条件判断脚接第一个switch的输出，第二个switch的输出接U-I函数表达式的输入。

进一步地，所述第一个switch是用于模拟LED模块的门槛电压。

进一步地，所述第二个switch是用于模拟LED模块的额定工作电压。

进一步地，所述U-I函数是用于模拟实际应用中LED模块的伏安特性。

进一步地，所述受控电流源是用于模拟实际应用在中流经LED模块电流的变化情况。

为解决上述问题，本发明提供一种LED模块的仿真方法，包含如下四个步骤：

步骤一，用直流电源箱对该LED路灯模块的电压、电流数据进行测量；

步骤二，拟合LED模块伏安特性曲线的函数表达式；

步骤三，利用步骤二构建的函数表达式搭建LED模块的仿真模型；

步骤四，利用构建的LED模块的仿真模型模型进行仿真并与实测对比。

进一步地，所述步骤一中，包括用现有的开关电源对LED模块进行数据测量并记录；

进一步地，所述步骤二中，包括用MATLAB对记录的数据进行曲线拟合并得出最佳拟合函数；

进一步地，所述步骤三中，LED模块的仿真模型包含两个switch、一个U-I函数及一个受控电流源；

第一个switch的输入条件判断脚接模型两端电压值，第一个switch的输出接第二个switch的输入条件判断脚；

第二个switch的输入条件判断脚接第一个switch的输出，第二个switch的输出接U-I函数表达式的输入。