Buck Power Converter for LED Backlights

U ovom se radu najprije analizira LED tehnologija koja se danas koristi u širokom području primjena, ponajprije zbog svojih mnogobrojnih prednosti. Jedno od tih područja primjene su LED televizori koji sadržavaju pozadinsko osvjetljenje koje koristi LED tehnologiju. Napretkom LED tehnologije televizori postaju sve bolji, s jasnijom, izražajnijom i kvalitetnijom slikom. LED rasvjetna tijela zahtijevaju istosmjernu struju stoga je LED tehnologija usko povezana s istosmjernim pretvaračima. Napajanje LED rasvjetnih tijela putem pretvarača i ispravljača, također je obrađeno u ovom završnom radu. U nastavku rada izrađene su simulacije u programu PLECS. Simulirani su silazni pretvarač s povratnom vezom i bez povratne veze. Povratna veza donosi prednosti u rješavanju problema sa zagrijavanjem LED rasvjetnih tijela. Povratna veza sastoji se od više funkcijskih elemenata koji su obrađeni u ovom središnjem dijelu završnog rada. Povratna veza sastoji se od PI regulatora s PWM modulacijom. Bitan element je i IGBT tranzistor čije su prednosti opisane. Spomenut je i izravni pretvarač s galvanskim odvajanjem koji se dobije od topologije silaznog pretvarača. Za izravni pretvarač također su izrađene simulacije u programu PLECS. U praktičnom dijelu završnog rada spojena je pojedinačno upravljiva LED traka s Arduino mikroprocesorskim sustavom. Praktični dio završnog rada zahtijevao je programiranje u programu koji dolazi s Arduino mikroprocesorskim sustavom. Rezultati programiranja prikazani su slikama, a cjelokupni kodovi nalaze se u prilozima.This thesis deals with the analysis of LED technology, which has been used widely due to its many advantages. One of these applications includes LED TVs, which incorporate backlighting based on LED technology. Thanks to the advancement of LED technology, TVs are getting better, having better pictures of higher quality. LED lights require regulated DC current and therefore LED technology is closely related to the regulated DC converters. The power supply of LED lights through the inverter and rectifier has been elaborated in this work. In the course of this work simulations of the buck converter with and without feedback have been developed in the PLECS program. The feedback brings significant benefits in solving heating problems (thermal runway) in LED lights. The feedback consists of several elements that are described in the midle part of the thesis. The feedback consists of PI regulators with PWM modulation. Another important element is the IGBT transistor, with a list of advantages. A forward converter derived from the topology of the buck converter is also mentioned. Forward converter simulations were also made in the PLECS program. In the practical part of this final work, an individually controllable LED strip has been connected to the Arduino microprocessor system. The practical part of the thesis required programming skills in the software that appears within the Arduino platform. Programming results are shown in the illustrations and a complete set of codes can be found in the attachments