CN103763812A - 一种基于dsp的太阳能半导体照明系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于DSP的太阳能半导体照明系统及其控制方法，所示的系统包括主电路和控制电路；主电路包括太阳能电池、DC-DC变换器、电池、LED驱动电路和LED灯组；控制电路包括MPPT控制电路和LED驱动控制电路；LED驱动电路包括电感L1和L2、电容C、二极管D以及MOS管Q1；MPPT控制电路包括检测电路、DSP和PWM驱动电路；LED驱动控制电路为基于OCC的CUK变换器。该基于DSP的太阳能半导体照明系统具有集成度高、稳定性好等优点。

Description

一种基于DSP的太阳能半导体照明系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种基于DSP的太阳能半导体照明系统及其控制方法。

背景技术

随着科技水平的日益提高、能源危机的日益严重以及石油价格不断上涨，常规能源已不再适应社会经济快速发展，开发和利用新能源意义重大。2005年以来，世界太阳能市场的年增长率为23％，而同期石油的年增长率只有1.8％，相差10倍之多，而煤、石油和铀等作为燃料带来了难以克服的严重环境污染。世界光伏产业迅猛发展，从上个世纪到本世纪初光伏发电已逐渐从解决特殊领域供电转向作为常规能源的一种重要补充，这种进展在发达国家尤为明显。太阳能是地球上最直接、最普遍也是最清洁的能源，每天达到地球表面的辐射能约等于2.7亿万桶石油的能量，可以说是取之不尽、用之不竭。各种各样的利用太阳能开发的太阳能电子产品发展非常迅速，例如：太阳能热水器、太阳能灯、太阳能水泵、太阳能交通信号灯、太阳能除湿空调系统等，这些产品显示出了巨大的市场潜力和生命力。半导体照明(Light Emittlng Diode)是一种能够将电能转化为可见光的半导体发光器件，依靠材料中的正负电荷复合来发光，具有高效、节能、寿命长、环保等优点。随着环保理念的深入以及奥运会场馆采用了很多太阳能照明系统，绿色环保的太阳能照明装置已经成为太阳能开发利用的新亮点之一。光伏照明是21世纪半导体技术突破和发展关键，它作为国家发展新型照明的战略性技术，是迈入半导体光电技术如光传输、光传感、激光器及光存储等其它器件的重要入口点，这己成为21世纪大势所趋无可抵挡局面。这对进一步提高其系统的节能高效、高功率因素、快速响应、结构简单成本低、长寿命及稳定抗干扰等性能带来了新的挑战，使得控制系统设计与工作器件性能等方面有着较高的要求。而传统的设计存在不少的缺陷，传统的太阳光伏MPPT控制现有技术如定电压跟踪法、间歇扫描法等和现有半导体照明驱动的线性控制、充电泵升压及ACMC控制等方法，由于其系统能耗大、效率低、功率因数小、电流波动大及抗干扰不强、成本高寿命短等，不能满足工作要求。本系统对提高控制系统的低成本、低功耗、高效率、快响应、强稳定及高智能自动化等性能做了深入研究并得到了相应的实现。

现有设计(参见图1-2)存在不少的缺陷，成本高、能耗大效率低、电流波动大及抗干扰不强等，不能满足工作要求，如驱动电路采用电感电流信号检测环及乘法器，导致结构复杂、电路成本高，且乘法器的非线性失真大大增加了系统电流的谐波含量。在太阳光伏MPPT控制现有技术如定电压跟踪法、间歇扫描法、扰动观察法等中普遍存在的效率不高、智能自动程度低和蓄电池寿命短等问题，

因此，有必要设计一种新型的太阳能半导体照明系统及其控制方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于DSP的太阳能半导体照明系统及其控制方法，该基于DSP的太阳能半导体照明系统具有集成度高、稳定性好等优点。

发明的技术解决方案如下：

一种基于DSP的太阳能半导体照明系统，其特征在于，包括主电路和控制电路；

主电路包括太阳能电池、DC—DC变换器、电池、LED驱动电路和LED灯组；

太阳能电池通过DC—DC变换器为电池充电；电池通过LED驱动电路驱动LED灯组；控制电路包括MPPT控制电路和LED驱动控制电路；

【MPPT控制电路用于驱动DC—DC变换器工作，LED驱动控制电路用于驱动LED驱动电路工作；】

LED驱动电路包括电感L1和L2、电容C、二极管D以及MOS管Q1；电池的正极通过电感L1接电容C的正极；电容C的负极经电感L2接LED灯组的负极；LED灯组的正极接电池的负极；

MOS管Q1为N沟道功率MOS管；MOS管Q1的D极和S极分别连接电容C的正极和电池负极；MOS管Q1的G极接LED驱动控制电路的输出端；二极管D的正极和负极分别接电容C的负极和电池的负极；

MPPT控制电路包括检测电路、DSP和PWM驱动电路；检测电路用于采集电池电压；检测电路的输出端与DSP的A/D转换接口相连，DSP的PWM输出通道接PWM驱动电路的输入端；PWM驱动电路为DC-DC变换器提供触发脉冲；

LED驱动控制电路为基于OCC的CUK变换器。

所述的LED驱动控制电路包括RS触发器、误差放大器、积分器和比较器；误差放大器的输入信号为反馈电压信号V_f与参考电压V_ref的误差值；误差放大器的输出信号V_m作为积分器的一个输入；积分器的另一个输入信号为RS触发器的Q非信号；积分器的输出信号V_int接比较器的一个输入端；比较器的另一个输入端接电流信号i，i=k*(i_r+v_rk_b)，【K为电流信号增益环节，由系统信号增益需要而确定，比如取值为1】kh为输入阻抗绝对值分之一，i_r为DC-DC变换器的输出电流；【又称：主控电路输入部分所调试的电流信号】；

比较器的输出端接RS触发器的R端，RS触发器的S端接时钟信号；RS触发器的Q端接MOS管Q1的G极。

【此处采用复位积分器，Q非端的高低电平控制积分器的复位开关(如输出高电平时复位积分器清零】

主电路中还包括一个与电容并联的RC阻尼电路(Damping—network)。【所述的MPPT控制电路中，DSP的PWM输出通道输出的PWM控制信号在i时刻的占空比为

u_i=u_i-1+K_pΔe_i+Klei，其中，u_i-1为i-1时刻的占空比，K_p为比例系数，K_l为积分系数，e_i为i时刻的电压偏差，e_i-1为i-1时刻的电压偏差，Δe_i为i时刻的电压偏差变化率。】

主电路中还包括一个与电容并联的RC阻尼电路中的Boost—Buck变换器的环路增益传递函数为： $G\left(s\right)H\left(s\right)=\frac{D}{1-D}\×\frac{(1-\frac{D}{{(1-D)}^2}\×\frac{I_o{L}_1}{V_o})(1+R_1{C}_{1}s)}{(1+R_1{C}_{1}s+\frac{C_1{L}_1}{{(1-D)}^2}{s}^2)(1+R_1\mathrm{Cs});}$ G(s)表示系统通道传递函数，H(s)系统反馈传递函数。

其中RC阻尼电路中电容元件的电容值

RC阻尼电路中电阻元件的电阻值

I_o为恒定输出电流；V_o为输出电压，V_o＝dV_c，其中d为瞬时占空比，D=d；Vc为电容C上的电压；I_o，V_o分别为主控电路输出的供给负载LED的电流与电压。

【V_o是负载LED两端的电压。I_o指流过负载LED的电流】

【回路存在

的直流增益，还包括一个无阻尼零点ω_z、一个位于右半平面的零点ω_RZ、一个高频极点ω_p、一复极点对。为了使回路稳定，OdB的交叉点ω_c必须满足ω_c<<ω_RZ和ω_c<<ω_p，在ω_c>>ω₀时，可以简单的得到RC DAMPING网络的参数值。这个条件通常是为了在最小输入电压的恶劣条件下进行简单的计算，在这种条件下直流增益最高。ω_c=ω_RZ/N，其中N>>l。N值不固定，与系统属性有关。如一股情况下，N取10，N为增益系数。】

有益效果：

本发明提出了一种基于DSP的太阳能半导体照明系统及其控制方法，该系统是以高性能DSP技术网络为核心的高效智能、高性价比的太阳能照明控制系统，实现了MPPT【“最大功率点跟踪”(Maximum Power Point Tracking)】系统动态监控和蓄电池能量智能管理，满足太阳能照明系统在不同工作状态下的稳定运行与准确切换，与传统光伏设备比较其系统性能及利用效率等大大提高。相应的实验结果也表明该工作系统具有智能高效、稳定节能性等。

半导体照明驱动电路采用了新型OCC前馈技术控制的Damping--network型【衰减网络型】高效大功率恒流驱动电路，效率高、功率大、性能稳定，LED工作安全寿命长等系列优点。本系统具有低成本、低功耗、高效率、快响应、强稳定等性能，并由相关理论及实验得到了验证。

本发明的核心在于该系统是以高性能DSP技术网络作为核心的高效智能、高性价比MPPT动态监控系统。而且该系统为采用新型OCC前馈技术的高效大功率驱动系统。

本发明可以广泛应用室内、外大小功率照明，并可在恶劣环境下正常运行，本产品还可有效平稳地驱动部分电器工作(如电视，电扇等)。与传统光伏设备比较，它具有更好的高效性、稳定性、智能性、节能环保及使用寿命长等优点。

附图说明

图1为传统太阳光伏半导体照明原理图；

图2为基于ACMC的传统LED驱动原理图；

图3为DSP控制的太阳光伏MPPT原理图；

图4为OCC技术驱动半导体照明的原理图；

图5为高效型MPPT控制流程图；

图6为基于OCC的CUK变换器的控制方法示意图；

图7为基于OCC的CUK变换器的前馈控制改进策略示意图；

图8为基于OCC前馈控制改进策略的工作波形；

图9为基于SIMULINK和SimPowerSystems的CUK主电路的仿真系统图；

图10为基于SIMULINK的OCC技术前馈控制改进策略的仿真原理图；

图11为输入电压、输入电流的工作波形；

图12为输入电压叠加10V、100Hz正弦信号下的工作波形；

图13为输入电压叠加12V、25Hz方波信号下的工作波形；

图14为负载电流从1A跳变到0.8A时的工作波形

图15为改进前CUK型电路的LED电流\电压波形；

图16改进的Damping-network网络控制CUK电路的LED电流\电压波形。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：

实施例1：

参见图3-4，图7，一种基于DSP的太阳能半导体照明系统，包括主电路和控制电路；

主电路包括太阳能电池、DC-DC变换器、电池、LED驱动电路和LED灯组；

太阳能电池通过DC-DC变换器为电池充电；电池通过LED驱动电路驱动LED灯组；

控制电路包括MPPT控制电路和LED驱动控制电路；

【MPPT控制电路用于驱动DC-DC变换器工作，LED驱动控制电路用于驱动LED驱动电路工作；】

LED驱动电路包括电感L1和L2、电容C、二极管D以及MOS管Q1；电池的正极通过电感L1接电容C的正极；电容C的负极经电感L2接LED灯组的负极；LED灯组的正极接电池的负极；

MOS管Q1为N沟道功率MOS管；MOS管Q1的D极和S极分别连接电容C的正极和电池负极；MOS管Q1的G极接LED驱动控制电路的输出端；二极管D的正极和负极分别接电容C的负极和电池的负极；

MPPT控制电路包括检测电路、DSP和PWM驱动电路；检测电路用于采集电池电压；检测电路的输出端与DSP的A/D转换接口相连，DSP的PWM输出通道接PWM驱动电路的输入端；PWM驱动电路为DC-DC变换器提供触发脉冲；

LED驱动控制电路为基于OCC的CUK变换器。

所述的LED驱动控制电路包括RS触发器、误差放大器、积分器和比较器；误差放大器的输入信号为反馈电压信号V_f与参考电压V_ref的误差值；误差放大器的输出信号V_m作为积分器的一个输入；积分器的另一个输入信号为RS触发器的Q非信号；积分器的输出信号V_int接比较器的一个输入端；比较器的另一个输入端接电流信号i，i=k*(i_r+v_rk_b)，比较器的输出端接RS触发器的R端，RS触发器的S端接时钟信号；RS触发器的Q端接MOS管Q1的G极。

主电路中还包括一个与电容并联的RC阻尼电路(Damping-network)。

太阳能光伏控制部分方法及可行性分析(改进型MPPT控制系统)

参见图3和图5，改进的MPPT控制通过改变DC-DC变换器电路中PWM控制信号的占空比来改变太阳能电池的输出电压，采用“定步长”的方法。大大提高了MPP跟踪速度，又减少MPP附近的振荡。与传统的MPPT控制法相比，它保持了干扰观察法的思想，即靠不停地扰动来寻找系统的最大功率点，但不同的是扰动幅度的大小根据系统工作点的不同而不同，体现了自适应性能，提高了系统的快速性，准确性和稳定性。部分算法如下：

u_i＝u_i-1+K_p(e_i-e_i-1)+K_lei   (1)

或者，

ui＝ui-1+K_pΔei+Klei   (2)

式中u_i为本次输出控制量(这里表示为PWM的占空比)，u_i-1上次输出控制量，K_p为比例系数，K_l为积分系数，e_i为本次的偏差，e_i-1为前一次电压偏差，Δei为本次的电压偏差变化率。这样就可以通过对MPPT输出的控制量PWM的占空比加以调整，实现阵列输出电压的稳定性。K_p为比例系数，K_l为积分系数，根据所需信号要求，再设计调试相关驱动电路属性，取出比例与积分系数。K_p和K_l的确定属于PID整定，为现有技术。【我觉得可以保留在这里。有比无好】

OCC前馈控制的实现方案

OCC技术控制【occ为单周期系统控制】的CUK变换器得到的控制策略图，【CUK变换器：由DC—DC开关变换器(斩波器)、高频整流滤波电路及反馈控制电路组成的一种开关型稳压电路。】如图6所示。输出电压经取样后得到的反馈电压信号V_f与参考电压V_ref同时送入误差放大器，误差放大器的输出V_m经过积分器后得到积分信号V_int，与电流信号i_r比较后送到RS触发器，触发器的两个输出信号用来驱动功率开关管与复位积分器。如图6所示。

当时钟脉冲上升沿到来时，RS触发器被置位，开关管导通，积分器对误差放大器的输出V_m进行积分，当积分输出与电流信号i_r相等时，比较器输出高电平，开关管关断，RS触发器复位，直到下一个时钟脉冲到来，重复上述工作过程。由于滤波器(滤波器指主控系统中因需要而伴随的如RLC组成的滤波器)的动态特性，OCC控制输出电压还是会被干扰，抗负载扰动能力较弱，并且在轻载时整个变换器的功率因数会下降，针对这些问题，本发明特提出了基于OCC的CUK变换器的前馈控制改进策略，如图7所示。

误差放大器的放大倍数是根据需要在电路系统统调时再确定。Q非与积分器连接，参与积分器工作。

与传统OCC技术不同，这里的采样电压取自整个系统输出电压，而传统OCC技术采样电压取自续流二极管上的电压。采样虽与电压型控制有些类似，但新设有积分电路，对输出端电压误差信号进行有效积分并在单个周期中完成调制，这是典型的非线性控制。传统OCC技术只采样一个反馈量，而这里增加了一个输入端的反馈，能同时对输入端、输出端进行调制，这起到双管齐下的效果，进一步提高了系统抗干扰能力。

基于OCC的CUK变换器的前馈控制改进策略采用电压前馈控制，输入电压V_r经过变换【i_f＝v_rk_b】后得到同步电流i_f与输入电流信号i_r(如图3所示，V_r与i_r分别为DC--DC变换器输出端的电压与电流，后面并联图4主电路的蓄电池，也是图4主电路起始端的输入电压与电流，重点包括了因外界因素变化致使其(如蓄电池端电压等)输出电压电流信号波动脉冲部分)相加后再与积分器输出信号共同送入比较器，经过RS触发器产生开关管驱动信号。该控制策略通过变换器对输入电压采样变换为电流信号i_f，这个电流信号有效地反映了输入电压的扰动情况，通过单个周期的调节就可以抑制输入电压的扰动。如果输入电压v_r有一个脉冲跳变，经过变换器后得到的电流信号i_r也会有一个脉冲波动，输出电压也会变大，反馈电压信号V_f会有一个波动，这样就会增加积分器的积分斜率，减小积分时间，占空比也会减小，电压得到稳定输出，保证一个良好的抗干扰能力。

在前面的假设条件下进行分析，工作波形如图8所示。先设定一个变换器变换率k_b，即j_f＝v_rk_b，k_b为输入阻抗绝对值分之一，这样由图8中的工作波形可得：

$v_r=L_s\frac{\mathrm{\&Delta;}{i}_r}{T_s}+(i_r+i_f)\frac{V_f}{V_m};$

其中L_s为等效电感，Δi_r为单个周期内峰值电流变化量。

结合i_f＝v_rk_b和前面的假设条件可得：

$v_r(1-\frac{V_f}{V_m}{k}_b)=i_r\frac{V_f}{V_m}+L_s\frac{d{i}_r}{\mathrm{dt}}$

进一步化简可得：

$i_r=v_r(1-\frac{V_f}{V_m}{k}_b)/\frac{V_f}{V_m}+\mathrm{j\&omega;}{L}_s$

由上分析可以得出，由于引入了变换器变换率k_b，降低了误差放大器输出对整个系统的影响，同时实现了对输出电压的精确调节，克服了传统变换器的不足，不仅改善了系统在轻载特性和功率因数性能，也提高了抗负载扰动能力，当输出反馈电压V_f远远大于误差信号，并且误差信号等于变换率时，可以忽略误差信号的影响，即完全消除误差信号对整个驱动系统的影响【误差信号即图6中V_f主控系统输出反馈信号与所设置的基准信号Vref比较值】。

实验结果及分析

为了验证基于OCC的CUK变换器的前馈控制改进策略的有效性，利用MATLAB软件中的SIMULINK和SimPowerSystems工具建立CUK主电路仿真模型，如图9所示。

对于图中实验，输入电压取220V，50Hz交流电压，输出电压设定为20V，负载LED电阻为20Ω，时钟信号开关频率为20KHz，电容C为0.1uF，输出电容C_o为470uF，电感L₁为2.7mH，电感L₂为300uH，取样电阻R₁为150k Ω，取样电阻R₂为50kΩ。

基于MATLAB SIMULINK建立OCC技术前馈控制改进策略模型，如图10所示。

结合图9和图10进行整个LED驱动系统的实验仿真，在仿真选项设置中，解法器采用ode23tb(stiff/TR-BDF2)算法，它是一种具有两个阶段的隐式龙格-库塔公式，并且设为变步长，最大步长1e-6s，相对精度设为1e-3。输入电流波形、输入电压波形共同输入scopel，如图11所示。从图中波形可以看出，输入电流很好地跟踪输入电压，并且输入电压、输入电流畸变很小。可见整个LED驱动系统相对于电网而言呈纯阻性，整个系统有很高的功率因数，电能利用效率高，符合设计目的。

为了验证基于OCC的CUK变换器的前馈控制改进策略的抗输入干扰能力，分别在输入电压端叠加10V、100Hz正弦信号和12V、25Hz方波信号，观察输出电压的波形。如图12和图13所示，可以看出输入电压的变化对输出电压波形基本上没有影响，系统的动态性能良好，验证了基于OCC的前馈控制改进策略具有很好的抗输入干扰能力。

为了验证基于OCC的CUK变换器的前馈控制改进策略的抗负载干扰能力，将负载LED等效阻值跳变一下，负载电流从1A突变成0.8A。从图14波形中可以看出，输出电压也发生了一个较大的突变，但经过一个很短的时间就恢复平稳输出，可见基于OCC的前馈控制改进策略具有很好的抗负载干扰能力。

新型CUK大功率LED驱动电路RC DAMPING网络部分(如图4所示)分析

RC DAMPING网络部分是通过硬件实现的。

对CUK型LED驱动主电路建立平均值模型，从电容C看进去，负载可以近似为一个电流源dI_o，d为瞬时占空比，d就是前面讲的D。I_o为恒定输出电流。V_o＝dV_c，在输出电压v。要求恒定的情况下，为了使系统稳定，控制系统应能降低电容电压的干扰，在电容C两端加上一个RC DAMPING网络，可以实现LC谐振的衰减，确保输入干扰被适当阻挡。

可推导出RC DAMPING的Boost—Buck变换器的环路增益传递函数为：

$G\left(s\right)H\left(s\right)=\frac{D}{1-D}\&times;\frac{(1-\frac{D}{{(1-D)}^2}\&times;\frac{I_o{L}_1}{V_o})(1+R_1{C}_{1}s)}{(1+R_1{C}_{1}s+\frac{C_1{L}_1}{{(1-D)}^2}{s}^2)(1+R_1\mathrm{Cs})}$

由此可知回路存在

的直流增益，还包括一个无阻尼零点ω_z、一个位于右半平面的零点ω_RZ、一个高频极点ω_p、一复极点对。为了使回路稳定，0dB的交叉点ω_c必须满足ω_c<<ω_RZ和ω_c<<ω_p，后者可以通过简单的选择C₁>>C实现。在ω_c>>ω₀时，可以简单的得到RC DAMPING网络的参数值。这个条件通常是为了在最小输入电压的恶劣条件下进行简单的计算，在这种条件下直流增益最高。设ω_c=ω_RZ/N，其中N>>l。

ω₀可以近似由下式算出：

${\mathrm{\&omega;}}_0={\mathrm{\&omega;}}_C\&times;\sqrt{\frac{1-D}{D}}=\frac{{\mathrm{\&omega;}}_{\mathrm{RZ}}}{N}\&times;\sqrt{\frac{1-D}{D}}$

替换ω₀和ω_RZ得到RC网络中元件C₁的计算公式：

$C_1=\frac{L_1\&times;I_o^2}{V_o^2}\&times;\frac{N^2\&times;D^3}{{(1-D)}^3}$

为了使相位裕量较好以及功耗最小化，用ω_Z和ω_RZ的公式解得网络中电阻R参数：

$R_1=\frac{L_1\&times;I_o}{C_1\&times;V_o}\&times;\frac{N\&times;D}{{(1-D)}^2}$

在这里阻尼的值已经包括了阻尼电容的等效串联电阻，在许多情况下，选择电解电容作为阻尼电容，因为电解电容有很大的等效串联电阻，这是可以减小阻尼电阻的值。

附加RC DAMPING网络新型CUK型变换器的实验仿真分析：

附加阻尼网络新型控制CUK电路引入了电流反馈环和阻尼网络，为了得到“控制-输出”传递函数的增益与频率的关系，内环控制的效果，验证设计的系统对于外部的输入电压变化电流的双环控制法比峰值电流控制所具有更好的抑制能力，验证系统由于降低电容电压干扰后的稳定性，这里将对附加阻尼网络新型CUK型变换器将进行实验频域、时域仿真。

仿真结果参见图15-16，从以上实验仿真可以看出，附加RC DAMPING阻尼网络新型CUK型LED驱动电路具有更好的调节性能，内环控制的作用更加明显，对于外部的输入电压变化具有更好的抑制能力，同样，通过时域实验仿真可以分析得出，附加阻尼网络新型控制CUK型电路是LED电流平缓上升到稳态值，从而改善了系统的启动性能，同时也能控制流过大功率LED的正向平均电流，能够更好地满足大功率LED驱动系列较高要求，控制系统有了更好的稳定性，安全性，实用可靠性。

Claims (4)

1.一种基于DSP的太阳能半导体照明系统，其特征在于，包括主电路和控制电路；

主电路包括太阳能电池、DC-DC变换器、电池、LED驱动电路和LED灯组；

太阳能电池通过DC-DC变换器为电池充电；电池通过LED驱动电路驱动LED灯组；

控制电路包括MPPT控制电路和LED驱动控制电路；

LED驱动电路包括电感L1和L2、电容C、二极管D以及MOS管Q1；电池的正极通过电感L1接电容C的正极；电容C的负极经电感L2接LED灯组的负极；LED灯组的正极接电池的负极；

MOS管Q1为N沟道功率MOS管；MOS管Q1的D极和S极分别连接电容C的正极和电池负极；MOS管Q1的G极接LED驱动控制电路的输出端；二极管D的正极和负极分别接电容C的负极和电池的负极；

MPPT控制电路包括检测电路、DSP和PWM驱动电路；检测电路用于采集电池电压；检测电路的输出端与DSP的A/D转换接口相连，DSP的PWM输出通道接PWM驱动电路的输入端；PWM驱动电路为DC-DC变换器提供触发脉冲；

LED驱动控制电路为基于OCt的CUK变换器。

2.根据权利要求1所述的基于DSP的太阳能半导体照明系统，其特征在于，所述的LED

驱动控制电路包括RS触发器、误差放大器、积分器和比较器；

误差放大器的输入信号为反馈电压信号V_f与参考电压V_ref的误差值；误差放大器的输出信号V_m作为积分器的一个输入；积分器的另一个输入信号为RS触发器的Q非信号；积分器的输出信号V_int接比较器的一个输入端；比较器的另一个输入端接电流信号i，i=k*(i_r+v_rk_b)，kb为输入阻抗绝对值分之一，i_r为DC-DC变换器的输出电流；

比较器的输出端接RS触发器的R端，RS触发器的S端接时钟信号；RS触发器的Q端接MOS管Q1的G极。

3.根据权利要求2所述的基于DSP的太阳能半导体照明系统，其特征在于，主电路中还包括一个与电容并联的RC阻尼电路。

4.根据权利要求3所述的所述的太阳能半导体照明系统的控制方法，其特征在于，主电路中还包括一个与电容并联的RC阻尼电路中的Boost-Buck变换器的环路增益传递函数为： $G\left(s\right)H\left(s\right)=\frac{D}{1-D}\&times;\frac{(1-\frac{D}{{(1-D)}^2}\&times;\frac{I_o{L}_1}{V_o})(1+R_1{C}_{1}s)}{(1+R_1{C}_{1}s+\frac{C_1{L}_1}{{(1-D)}^2}{s}^2)(1+R_1\mathrm{Cs});}$ G(s)表示系统通道传递函数，H(s)系统反馈传递函数。

其中RC阻尼电路中电容元件的电容值

RC阻尼电路中电阻元件的电阻值

I_o为恒定输出电流；V_o为输出电压，V_o=dV_c，其中d为瞬时占空比，D=d；Vc为电容C上的电压；I_o，V_o分别为主控电路输出的供给负载LED的电流与电压。

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