В данной статье представлена высокоэффективная система СД драйвера с питанием от фотоэлектрического источника, разработанная для работы в условиях переменной облучённости с оптимизированным преобразованием мощности. Система интегрирует высокочастотный последовательный резонансный инвертор, управляемый методом модуляции плотностью импульсов, что обеспечивает бескоммутационное переключение благодаря условиям нулевого напряжения и нулевого тока. В качестве источника питания используется ФЭ-матрица мощностью 2,2 кВт, а отслеживание точки максимальной мощности реализовано на основе алгоритма возмущения и наблюдения. Данный контроллер одновременно управляет алгоритмом отслеживания точки максимальной мощности и работой инвертора, динамически регулируя плотность импульсов в реальном времени в зависимости от уровня облучённости. Для повышения производительности системы в исследовании реализованы и сравнены три стратегии модуляции плотностью импульсов: традиционная нерегулярная модуляция, усовершенствованная и улучшенная модуляции. Все методы разработаны и смоделированы в среде PSIM с использованием неидеальных параметров для приближения к реальным условиям. Результаты моделирования показывают, что предложенные стратегии управления модуляцией плотностью импульсов обеспечивают КПД свыше 99 % при различных уровнях мощности, при этом улучшенная модуляция демонстрирует наименьший уровень гармонических искажений и пульсаций резонансного тока. Полученные данные подтверждают, что предложенный метод управления на основе модуляции плотностью импульсов представляет собой энергоэффективное и надёжное решение для СД драйверов с ФЭ-питанием, особенно в автономных системах или условиях ограниченных энергоресурсов.
1. Efe, S.B., Varhan, D. Interior lighting of a historical building by using led luminaires: A case study of fatih Paşa mosque // Light & Engineering, 2020, Vol. 28, # 4, pp. 77–83.
2. Thothadri, M., Sathi, R.R., Ponnurangam, S., Chinnaraj, K. Fractional order PID controlled phase shift modulated interleaved Watkins – Johnson converter-based LED driver with reduced current ripple // Electrical Engineering, 2025, Vol. 107, pp. 2163–2176.
3. Askari, S., Farzanehfard, H., Maghsoudi, M. Isolated Soft Switched Resonant Led Driver with Constant Output Current and Wide Input Voltage Range // 16th Power Electronics, Drive Systems, and Technologies Conference (PEDSTC), 2025.
4. Mukherjee, A., Chandra Bansal, T., Soni, A. Analysis of LED Driver Topologies with Respect to Power Factor and THD // Light & Engineering, 2018, Vol. 26, # 1, pp. 63–72.
5. Pal, A.K., Singha, A.K. A Digital Pulse Frequency Modulation Technique for a Series Resonant Converter-based LED Driver // IEEE Transactions on Power Electronics, 2025, Vol. 40, # 2, pp. 2797–2808.
6. Akalp, O., Ozbay, H., Efe, S.B. Design and analysis of high-efficient driver model for led luminaires // Light & Engineering, 2021, Vol. 29, # 2, pp. 96–106.
7. Efe, S.B., Ozbay, H., Ozer, I. Experimental Design and Analysis of Adaptive Led Illumination System // Light & Engineering, 2022, Vol. 30, # 4, pp. 63–70.
8. Akdeniz, M., Efe, S.B. Forecasting of Harmonic Distortions in MV Distribution Network Caused by Illumination Devices // Light & Engineering, 2025, Vol. 33, # 2, pp. 64–69.
9. Esteki, M., Khajehoddin, S.A., Safaee, A., Li, Y. LED Systems Applications and LED Driver Topologies: A Review // IEEE Access, 2023, Vol. 11, pp. 38324–38358.
10. Tran, D.H., Waheed, Z., Choi, W. A New Two-Stage Multiple-Parallel-Channel LED Driver Using a CLL – C Resonant Converter and Time Division Control Technique // Energies, 2025, Vol. 18, # 5.
11. Rao, K.V.G., Kiran Kumar, M., Srikanth Goud, B. An Independently Controlled Two Output Half Bridge Resonant LED Driver // Electric Power Components and Systems, 2024, Vol. 52, # 7, pp. 1094–1114.
12. Duman, A.C., Güler, Ö. Techno-economic analysis of off-grid PV LED road lighting systems for Antalya province of Turkey // Light & Engineering, 2019, Vol. 27, # 2, pp. 58–66.
13. Kamalapathi, K., Srinivasa Rao Nayak, P., Tyagi, V.K. Design and implementation of dual-source (WPT + PV) charger for EV battery charging // International Transactions on Electrical Energy Systems, 2021, Vol. 31, # 11, pp. 1–29.
14. Yesuraj, S., Yesuraj, J., Muthaiah, P., Balaraman, S. Standalone PV-fed LED Street Lighting Using Resonant Converter // Electric Power Components and Systems, 2017, Vol. 45, # 5, pp. 548–559.
15. Raj, A., Arya, S.R., Gupta, J. Solar PV array-based DC – DC converter with MPPT for low power applications // Renewable Energy Focus, 2020, Vol. 34, pp. 109–119.
16. Sheng, X., Shi, L., Fan, M. An Improved Pulse Density Modulation of High-Frequency Inverter in ICPT System // IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2021, Vol. 68, # 9, pp. 8017–8027.
17. Özbay, H. PDM – MPPT based solar powered induction heating system // Engineering Science and Technology, an International Journal, 2020, Vol. 23, # 6, pp. 1397–1414.
18. Li, H., Fang, J., Chen, S., Wang, K., Tang, Y. Pulse Density Modulation for Maximum Efficiency Point Tracking of Wireless Power Transfer Systems // IEEE Transactions on Power Electronics, 2018, Vol. 33, # 6, pp. 5492–5501.
19. Karafil, A., Ozbay, H., Oncu, S. Design and Analysis of Single-Phase Grid-Tied Inverter with PDM Mppt-controlled Converter // IEEE Transactions on Power Electronics, 2020, Vol. 35, # 5, pp. 4756–4766.
20. Sheng, X., Shi, L. An Improved Pulse Density Modulation Strategy Based on Harmonics for ICPT System // IEEE Transactions on Power Electronics, 2020, Vol. 35, # 7, pp. 6810–6819.
21. Esteve, V., Jordan, J., Sanchis-Kilders, E., Dede, E.J., Maset, E., Ejea, J.B. et al. Enhanced Pulse-Density-Modulated Power Control for High-Frequency Induction Heating Inverter // IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2015, Vol. 62, # 11, pp. 6905–6914.
22. Kazimierczuk, M.K., Czarkowski, D. Resonant Power Converters. New York, NY: John Wiley & Sons; 2012, 632 p.
23. Karafil, A. Comparison of the various irregular pulse density modulation (PDM) control pattern lengths for resonant converter with photovoltaic (PV) integration // Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 2021, Vol. 36, # 3, pp. 1595–1611.
24. Yue, H., Fang, Z., Xia, Y. PDM Control Strategy of Extremely High Gain ICPT System Applying for Electrical Isolation Aimed at Maximum Efficiency // IECON Proceedings, 2022, pp. 1–6.
25. Karafil, A., Ozbay, H., Oncu, S. Comparison of regular and irregular 32 pulse density modulation patterns for induction heating // IET Power Electronics, 2020, Vol. 13, # 15.
26. Lee, W.C., Hwang, D.H. Improved SSJ-MPPT Method for Maximum Power Point Tracking of Photovoltaic Inverter Under Partial Shadow Condition // Journal of Electrical Engineering and Technology, 2019, Vol. 14, # 1, pp. 301–309.
27. Özbay, H., Öncü, S., Kesler, M. SMCDPC based active and reactive power control of grid-tied three phase inverter for PV systems // International Journal of Hydrogen Energy, 2017, Vol. 42, # 28, pp. 17713–17722.
28. Ozbay, H., Karafil, A., Oncu, S., Kesler, M. PSIM Simulation of Flyback Converter for P&O and IC MPPT Algorithms // European Journal of Engineering and Natural Sciences, 2017, Vol. 2, # 1, pp. 204–209.
29. Abdel-Salam, M., El-Mohandes, M.T., El-Ghazaly, M. An Efficient Tracking of MPP in PV Systems Using a Newly-Formulated P&O-MPPT Method Under Varying Irradiation Levels // Journal of Electrical Engineering and Technology, 2020, Vol. 15, # 1, pp. 501–513.

• Предыдущая статья
• Следующая статья

• светодиоды (англ. light-emitting diodes, LED)
• фотоэлектрическая система (англ. photovoltaic system)
• энергоэффективность
• модуляция плотностью импульсов (МПИ, PDM),
• резонансный преобразователь
• бескоммутационное переключение (англ. soft switching)