[发明专利]一种UV-LED阵列固化光源驱动器及设计方法

权利要求书

1.一种UV-LED阵列固化光源驱动器，其特征在于，包括人机接口、核心控制器、主回路、UV-LED阵列以及反馈回路，所述人机接口、核心控制器、主回路以及UV-LED阵列顺序连接，所述UV-LED阵列还通过反馈回路与核心控制器连接；所述UV-LED阵列由N×N的LED模块组成，相同波长的N个UV-LED串联，共有N种波长的UV-LED，即采用多波长UV-LED组成光源阵列。

2.根据权利要求1所述的UV-LED阵列固化光源驱动器，其特征在于，所述人机接口用于实时监测UV-LED阵列的电压、电流以及UV-LED灯的亮灭情况，并且按要求设置流过UV-LED灯的电流。

3.根据权利要求1所述的UV-LED阵列固化光源驱动器，其特征在于，所述N为3，相同波长的3个UV-LED串联，共有3种波长的UV-LED。

4.根据权利要求1所述的UV-LED阵列固化光源驱动器，其特征在于，所述核心控制器由微控制器组成，所述微控制器为单片机、DSP或ARM。

5.根据权利要求1所述的UV-LED阵列固化光源驱动器，其特征在于，所述主电路为BUCK电路。

6.根据权利要求1所述的UV-LED阵列固化光源驱动器，其特征在于，所述反馈回路中电流信号由精密采样电阻转换为电压信号后，运算放大模块放大后输送给核心控制器的ADC外设进行模数转换。

7.根据权利要求1-6中任一项UV-LED阵列固化光源驱动器的设计方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1、采用基于占空比的控制模式的BUCK电路分析方法，以PI型控制器为基础，建立固化光源驱动器闭环系统的二阶离散时域模型，所述的离散时域模型是以PI型控制器的比例系数Kp、积分系数Ki和占空比D为参变量的；

S2、以单位阶跃响应为欠阻尼系统为设计目标，减少驱动器启动时振荡，因此可得到光源驱动器闭环系统离散时域模型的两个特征值必须相等，从而得出比例系数Kp与积分系数Ki、占空比D之间的第二个相互关系方程式；

S3、基于步骤S1所述的二阶离散时域模型，采用根轨迹的方法，得到积分系数Ki以占空比D为变量，取不同比例系数Kp值的第一相互关系图；

S4、基于步骤S1所述的二阶离散时域模型以及步骤S2所述的第二个相互关系方程式，得到Kp/Ki与D之间的第二相互关系图；

S5、基于步骤S3所述的第一相互关系和步骤S4所述的第二相互关系图，以及占空比取[0.2 0.8]的条件，得到比例系数Kp和积分系数Ki的取值范围，从而得到系统是稳定的、且满足严格欠阻尼条件的PI型控制器的设计。