恒流源LED触摸台灯

毕业论文

题目：恒流源LED触摸台灯的设计

陕西科技大学毕业论文II

恒流源LED触摸台灯的设计

摘要

LED（发光二极管）以高效，低耗发光柔和见长。用它作照明是一个发展方向。LED 的伏安特性决定了它最好采用恒流源供电；为方便操作、减小机械磨损、降低故障率采用触摸式调光是一种不错的选择。

为解决停电麻烦增加后备供电也是必要的，此时LED的低耗供电特性显示出巨大的优势。设计采用特殊的恒流电路电源管理电路和触摸防抖动电路使LED扬长避短，工作稳定可靠。

关键词：恒流源，LED，触摸台灯

恒流源LED触摸台灯的设计III A Design of Constant Current Desk Lamp Control by Touching

ABSTRACT

The LED(light emitter diode) has the merits of high effective，low consumption and gentle illumination. The illumination with it is the developing direction. Its characteristic of voltage-current is decided that the best power-supply for LED is the con scant curet．In order to facilitate the operation, decrease the wear of machinery and reduce the failure rate，the lightAdjusting with touching-typed is one of the good choices．

In order to solve the power cut trouble, it is also necessary to increase the reserve power supply. So the huge superiority of LED is demonstrated this characteristic of low consumption. This design uses the special con- stant current electric circuit；the power management electric circu it and touching guard electric circuit against the vibration to enhance the strong points of LED and avoid the weaknesses of it to make the work stable and reliable．

KEY WORDS：Constant current. LED,Touching lamp

陕西科技大学毕业论文IV

目录

摘要...............................................................................II ABSTRACT.........................................................................III 目录...............................................................................IV 1 前言 (1)

1.1 引言 (1)

1.2 LED的发展历程 (1)

1.2.1 LED的概念 (1)

1.2.2 LED的发展历程 (2)

1. 2. 3 LED的研究状 (2)

1. 2. 4 光源工作原理 (2)

1. 2. 5 LED光源驱动电路 (3)

1. 3 恒流源工作原理 (5)

1.3.1 适配器的选择 (5)

1.4 关于本课题的研究 (6)

1.4.1 课题的提出和主要研究内容 (6)

1.4.2 本文的结构安排与创新 (7)

2 设计基础 (7)

2.1 引言 (7)

2.2 电路元器件 (8)

2.2.1 二极管 (8)

2.2.2 三极管 (9)

2.2.3 触发器 (9)

2.2.4 电源的选用和要求 (10)

2.2.5 适配器的选择 (11)

3 电路分析及实践 (12)

3.1 LED台灯设计原理及实现方案 (12)

3.1.1 LED台灯设计原理 (12)

3.1.2 电路图 (13)

3.1.3 原理分析 (14)

3.2 电子制作 (15)

3.3 小结 (15)

恒流源LED触摸台灯的设计V

4 总结与展望 (16)

致谢 (17)

参考文献 (18)

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1 前言

1.1 引言

随着国家“中国绿色照明工程”启动,国家经贸委会等13个部门,共同组织实施的一项旨在节约电能,保护环境,改善照明质量的活动。绿色照明是指通过科学的照明设计,采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品,改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量,从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境.

大功率LED是一种新产品,作为国家绿色照明工程中明确推广使用的产品,在照明领域中特别是民用照明领域几乎还没有得到商业化应用。LED照明光源与其它光源的原理、器件和灯具的结构、性能等完全不同,目前又没有相关的国家标准可以作为设计依据,更不能简单的套用以前灯具原有标准。我公司在国内首家研制成功大功率LED台灯并已经实现批量生产,并在市场中获得了用户和中间商的好评。

1.2 LED的发展历程

1.2.1 LED的概念

LED（Light Emitting Diode）是发光二极管的简称。由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管，在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。

1.2.2 LED的发展历程

LED光源作为第四代新型节能光源，从诞生之时就被用来做各类灯具的发光光源。作为光源的白炽灯其发光效率只有百分之五，而LED光源的发光效率几乎接近百分之九十。LED照明以其高节能、长寿命、利环保的特点成为大家广为关注的焦点。台灯是家家户户都在使用的普通灯具，这几年高亮度的LED光源因其制造技术突飞猛进，而其生产成本又节节下降，如今台灯得以使用LED光源作为高亮度、高效率而又省电、无碳排放的照明光源。衰，可以设计为300mA～330mA，不会明显的影响LED发光的亮度，所

以适配器的输出电流应选750mA～1A的。

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1.2.3 LED的研究现状

在人们环保意识越来越强的今天，节能绝不仅仅是热点议题，更是各国重要规范机构和业界领先厂商切切实实的行动项目。环顾我们的工作及生活环境，那些最常用、最常见或有极具节能潜力的电子电器自然首先成为节能行动目标，如计算机、平板电视机顶盒, 适配器/外部电源等电源应用及发光二极管(LED)照明等。

LED为代表的新型照明光源时代，被称为“第四代新光源”。2008年北京奥运会的成功举办为LED提供了一个很好的舞台，近50万颗红、绿、蓝大功率LED器件成功点亮水立方，红、黄、白大功率LED成功铸就鸟巢“中国红”。另外，除大功率产品外，传统的椭圆灯、SMD贴片型LED也成功应用于奥运会不同场所：盘古广场7块巨型视频全彩显示屏，鸟巢奥运会开幕式会场中央地板的LED屏幕、表演者身上的LED装饰灯、空中升起的奥运五环用LED光源，鸟巢会场看台上转播与提供给现场观众观看的LED屏幕，开幕倒计时用的2008个击中使用的触摸式LED光源等。

LED应用于各种显示屏

(1）大屏幕显示屏LED凭借着其独特优势，全彩显示屏广泛应用在车站、银行、证券、医院、体育场馆、市政广场、演唱会、车站、机场等场所。LED显示屏可用于户外，也可用于室内。

(2）小屏幕显示屏为提高产品的档次，现在许多品牌的笔记本电脑、数码照相机、手机LED等需要传递图文信息的产品都已应用白光LED作为液晶面板背光源。

特别是彩屏手机的普及，更是推动了白光LED市场的快速发展。2007年3G市场的启动，成为LED在小尺寸背光源市场增长的动力。同时，中大尺寸背光源市场成为厂商新宠。欧盟环保标准陆续出台实施，冷阴极荧光灯作为传统大尺寸液晶面板背光源的地位岌岌可危。而LED凭借着其绿色环保的特点赢得了厂商的垂青，LED正在从小尺寸LCD 背光源向大尺寸LCD背光源应用迈进。

1.2.4光源工作原理

LED光源工作的主要参数是VF、IF，其它相关的是颜色/色温/波长/亮度/发光角度/效率/功耗等。LED是一个PN结二极管，只有施加足够的正向电压才能传导电流，VF正向电压是为LED发光建立一个正常的工作状态，IF正向电流是促使LED发光，发光亮度与流过的电流成正比例。白光LED VF标称电压：3.4V±0.2V。LED光源在大批量生产时，每一批LED的VF具有一定的离散性，为了客户使用时需要的一致性，LED出厂

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时必需按不同的VF分档出售；客户订购时同一批灯具需用的LED光源必需选用同一档次VF的或相邻档次的，否则会导致同一批生产的LED灯具亮度有差异；LED IF工作电流按应用需要选用，不同的电流档次不能混用。

1.2.5 LED光源驱动电路

LED光源的驱动电路就是把12V直流电压变换成稳定的恒流源，电路的设计本着删繁就简、节省成本的原则，应该从能完成这个电路设计要求的众多LED驱动芯片中选择集成度高、性能较好、应用电路简单、价格较平的性价比有优势的芯片。因此选择驱动电路外围器件少的驱动芯片是生产成本的首要考量。

LED光源驱动芯片的恒流精度对于LED灯具生产厂家而言是至关重要的，目前LED光源驱动IC的恒流精度批量生产时都会有一定的离散性，LED灯具生产厂家在批量生产调试时，同样的电源、同样的LED光源负载、同样的恒流源电源板，因同一型号的不同驱动IC其恒流精度的个性差异会导致恒流源电源板输出电流产生一定的公差，使同一LED光源负载的发光亮度有所不同，这就会增加恒流源电源板大批量生产时在线调试的时间，影响生产力。因此，恒流源电源板生产厂家应选用恒流精度高的驱动IC，恒流精度至少要小于±3%，如是±1%更理想，但其价格会高于±3%的产品。

电感的选择

以3×1W的高亮度白光LED光源的设计案例而言，三个1W的LED光源串联，其工作电流可设计为300～350mA，L的电感量应选用68uH～100uH，Q值大于50，饱和电流大于800mA的磁路闭合电感器。

PT4115的设计最佳工作频率在1MHz以下，电感量大了小会影响其工作频率，本方案的电感设计在68uH以上，这在68uH以上，这样系统工作频率可以控制到1MHz以下。电感量小了，工作频率趋高，由于PT4115内部电流检测电路响应速度限制，对内部电流正常检测出现影响，不能更好地实现对内部开关的导通/关断控制。另外由于高频率会带来较大的开关损耗，使芯片运行在较高的结温下，电应力加大，不利于稳定工作。电感量太小还会导致PT4115的SW端烧坏，而无输出。

电感器的饱和电流选小了，D5肖特基二极管的电流选小了，将会导致整个电路的续流不足，LED光源会产生人眼可见的闪光。将电感器的饱和电流和肖特基二极管的电流适当增大即可增大整个电路的续流电流，消除因此产生的闪光。

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适配器为本方案LED台灯提供稳定的交流电源->交直流降压变换，它的实时带载输出能力将影响本方案LED台灯的性能，用于本方案3X1W白光LED台灯的适配器，它在带载时输出电流应大于1A，电压应稳定在DC12V。有些带载能力差的适配器，连接上本方案LED光源负载时，其实时输出电压会跌落到7V，甚至6.5V，对于工作电压从8V开始的LED驱动IC，届时会进入欠压保护状态而停止工作，一旦驱动IC停止工作，电压又回升至12V，LED驱动IC再次进入工作状态，如此周而复始，使LED台灯出现人眼可见的闪光。此时，只有更换带载能力好的适配器才能使LED台灯正常工作。同时应选用工作电压范围自6V初始的LED驱动IC，也可降低对适配器的选择要求，以降低生产配套成本。

本LED台灯方案总体设计时要考虑能过EMI的传导与辐射，过EMI的传导与辐射的关键是电源变换器，因此要选用能过EMI，甚至能过CE、UL的适配器来配套，以便生产的LED台灯能出口欧美日市场。恒流源电源板因使用的驱动IC是DC/DC开关器件，工作时开关频率会产生辐射，因此内置在台灯底座金属壳内可有效降低辐射，机械结构设计时应考虑金属底座内的磁路屏蔽。

恒流源LED触摸台灯的设计 5 1.3恒流源工作原理:

一个直流电源有两种工作状态，一种是恒压状态，按照恒压电源的特征在工作，一种是恒流状态，按照恒流电源的特征在工作。这种电源内部有两个单元，一个是稳压单元，在负载发生变化的情况下，努力使输出电压保持稳定，前提是输出电流必须小于预先设定的恒流值。实际上在恒压状态时，恒流单元处于休止状态，它不干扰输出电压和输出电流。当由于负载电阻逐步减小，使得负载电流增加到预先设定的恒流值时，恒流单元开始工作，它的任务是在负载电阻继续减小的情况下，努力使输出电流做按预定的恒流值保持不变，为此需要使输出电压随着负载电阻的减小而随之降低，在极端情况下，负载电阻阻值降为零（短路状态），输出电压也随之降到零，以保持输出电流的恒定。这些都是恒流部件的功能，在恒流部件工作时，恒压部件亦处于休止状态，它不再干预输出电压的高低。这种既具有恒压部件，又具有恒流部件的电源就叫做恒压恒流电源。

LED驱动方式有多种,在台灯产品中我们采用低压恒流驱动.采用恒流驱动方式,是比较理想的LED驱动方式,它能避免LED正向电压的改变而引起电流变动,同时恒定的电流使LED的亮度稳定.一般采用交流电驱动的光源具有频闪效应会使视觉神经受到不断变化的光强刺激容易疲劳,采用恒流驱动的LED能够发出稳定的光线,完全无频闪现象,使视觉感到十分舒适.台灯为安全低电压输入,避免了普通灯具因电路故障带来的安全事故.

1.3.1 适配器的选择

适配器为本方案LED台灯提供稳定的交流电源-交直流降压变换，它的实时带载输出能力将影响本方案LED台灯的性能，用于本方案3X1W白光LED台灯的适配器，它在

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带载时输出电流应大于1A，电压应稳定在DC12V。有些带载能力差的适配器，连接上本方案LED光源负载时，其实时输出电压会跌落到7V，甚至6.5V，对于工作电压从8V开始的LED驱动IC，届时会进入欠压保护状态而停止工作，一旦驱动IC停止工作，电压又回升至12V，LED驱动IC再次进入工作状态，如此周而复始，使LED台灯出现人眼可见的闪光。此时，只有更换带载能力好的适配器才能使LED台灯正常工作。同时应选用工作电压范围自6V初始的LED驱动IC，也可降低对适配器的选择要求，以降低生产配套成本。

1.4 关于本课题的研究

1.4.1 课题的提出和主要研究内容

芯片技术是当今信息技术领域发展最快的、最活跃的技术，其发展的方向也是极其多样化，所以在人们的日常生活中，几乎随处可见其身影。触摸(按键)式无极调光(调速) /开光电路它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。本论文详细介绍了触摸式带记忆台灯调光电路的设计及工作过程。

本课题采用一组特殊的恒流电路、后备电源电路、电源管理电路和触摸防抖动电路构成一个不怕停电的恒流源LED触摸台灯是本设计的初衷和特色,它使LED扬长避短,工作稳定可靠。

总体设计

1)该台灯用一只14V电源适配器供电,要求输出电流大于600mA。

2)内置一只12V可充电电池做后备电源用。本实用新型包括交/直流转换电路、充电电路，其主要技术特征在于充电电池两端接恒流源电路，恒流源电路两端接LED灯，恒流源电路是充电电池一端分别接环路整定电路、第一三极管的集电极，发射极接LED 灯一端，基极接环路整定电路另一端、接第二三极管集电极，第二三极管基极、发射极分别接LED灯另一端、充电电池另一端，电阻两端分别接第二三极管的基极、发射极。解决了过去荧光灯都含有汞耗电量大，易发热，光线闪烁等缺陷。

3）触摸电路原理为触摸时引入了一个高电平，不触摸时为低电平，触摸过程相当于引入方波脉冲，经多级放大和迟滞比较器整形后出发数字电路翻转改变发光状态。

4）为防止可充电电池过放电设计欠压保护电路，当电池电压低于某值时供电切断。

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5）恒流源电路通过电流取样改变它激式电源输出方波的占空比，自动稳压恒流。

本实用新型是LED台灯，光线柔和，不伤眼，可以随意移动台灯，用电池供电来照明，安全、方便，没有紫外线辐射，不含任何有毒物质，是一种完全绿色环保无污染光源非玻璃制品，不易破损，耐冲击，耐振动。

1.4.2 本文的结构安排与创新

文介绍了LED的概念及其优点，还有本课题的提出和研究内容，详细介绍了LED驱动电路,散热解决方案, 驱动电路及照明的设计方案，并对电路中的元器件作了详细的介绍和说明。

此设计解决了日常生活中台灯必须插电的麻烦，触摸式控制也是本设计的一个创新点，本设计目的是通过毕业设计工作熟悉触摸(按键)式无极调光(调速)/开光电路基本构成与基本工作原理，并能将这些技术应用实际系统设计，提高自己对触摸(按键)式无极调光(调速)/开光电路知识的认识。

2 设计基础

2.1 引言

根据LED的特性，其安全的使用方法是采用恒流式驱动，恒流驱动电路特点是：输出的电流是恒定的，而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化，负载阻值小，输出电压就低，负载阻值越大，输出电压也就越高。

细心的读者可能会发现，目前市场上以LED为主要器件的成品，大多采用简单的电容降压方式，通过电容达到恒流作用，这类产品有一个致命的缺点，那就是往往在开关

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电源的瞬间，一下子将LED器件全部烧毁，其原因在于，电容器的充放电特性造成的，在这里电容器处于微分电路的电容，发光管内阻等等效于微分电路中的电阻，微分电路的时间参数t=0.7RC,则在t的充放电的瞬间，流过LED的瞬间电流极大（可能达到正常电流的数十倍以至数百倍），造成瞬间永久性的损坏芯片。

2.2 电路元器件

2.2.1 二极管

半导体二极管又叫晶体二极管，简称二极管，它的内部由一个PN结构成，外部引出两个电极，从P区引出的电极为二极管的正极，又叫阳极；从N区引出的电极为二极管的负极，又叫阴极。然后再将其封装在管壳内，如图所示：

图2-1 二极管结构图

其主要特性是单向导电性，如图所示:图形箭头表示二极管正向导通，反向截止。

图2-2 二极管符号

二极管主要作用：

由于二极管中有一个PN结，在P极加正向电压时二极管导通，加反向电压时截止，可以承受高电压大电流具有较大的耗散功率的二极管，它与其它的电力器件相配合，作为整流，续流，电压隔离，钳位或保护元件，在各种变流电路中发挥着重要的作用。正是有这些性能，在电路中加上此元件，从而起到保护电路的作用。

2.2.2 三极管

在一块极薄的硅和锗基片上经过特殊的加工工艺制作出的两个PN结，对应的三个半导体分别称为发射区，集电区和基区。从三个区三个极，分别叫做发射极，集电极和基极，分别用符号E,B,C表示。三极管又发射结正向偏执分为NPN型和PNP型，箭头方

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向表示正向偏置时NPN发射极电流的方向，箭头朝外的是NPN型，相反是PNP型。如图所示：

图2-3 三极管结构及符号

特性：发射区参杂浓度大于集电区的，所以两个不能互换。三极管主要用于放大，是较小的基极电流控制集电极大电流。

放大条件：发射极加正向电压，集电极加反向电压。

基本组态：

图2-4 共基极组态图2-5 共集电极组态

2.2.3 触发器

负边沿JK触发器输出状态是根据CP下降到达瞬间所处输入信号的状态来决定。当CP发生变化是，输入信号状态不产生影响。

电路组成和工作原理：它有一个与或非门组成的基本RS触发器和两个输入控制

G3,G4.们G3,G4的传输延迟时间大于IRS触发器的翻转时间，这种触发器正是利用门路的传输延迟时间实现负边沿触发的。

在CP =1时，与门被电平封锁，电路称为一个基本RS触发器，同时G3,G4也被低电平封锁，是P=1,触发器保持原态。

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图2-6 触发器

在CP =0时，解除电平封锁，电路称为一个基本RS触发器，触发器保持原态。

2.2.4 电源的选用和要求

恒流源分为流出(Current Source)和流入(Current Sink)两种形式。

最简单的恒流源，就是用一只恒流二极管。实际上，恒流二极管的应用是比较少的，除了因为恒流二极管的恒流特性并不是非常好之外，电流规格比较少，价格比较贵也是重要原因。

最常用的简易恒流源用两只同型三极管，利用三极管相对稳定的电压作为基准，电流数值为：I = Vbe/R1。

这种恒流源优点是简单易行，而且电流的数值可以自由，也没有使用特殊的元件，有利于降低产品的成本。缺点是不同型号的管子，其电压不是一个固定值，即使是相同型号，也有一定的个体差异。同时不同的工作电流下，这个电压也会有一定的波动。因此不适合精密的恒流需求。

为了能够精确输出电流，通常使用一个运放作为反馈，同时使用场效应管避免三极管的电流导致的误差。如果电流不需要特别精确，其中的场效应管也可以用三极管代替。

恒流源的实质是利用器件对电流进行反馈，动态调节设备的供电状态，从而使得电流趋于恒定。只要能够得到电流，就可以有效形成反馈，从而建立恒流源。

能够进行电流反馈的器件，还有电流互感器，或者利用霍尔元件对电流回路上某些器件的磁场进行反馈，也可以利用回路上的发光器件（例如光电耦合器，发光管等）进行反馈。这些方式都能够构成有效的恒流源，而且更适合大电流等特殊场合，不过因为这些实现形式的电路都比较复杂，这里就不一一介绍了。

恒流源工作原理:一个直流电源有两种工作状态，一种是恒压状态，按照恒压电源的特征在工作，一种是恒流状态，按照恒流电源的特征在工作。这种电源内部有两个单元，一个是稳压单元，在负载发生变化的情况下，努力使输出电压保持稳定，前提是输出电流必须小于预先设定的恒流值。实际上在恒压状态时，恒流单元处于休止状态，它不干扰输出电压和输出电流。当由于负载电阻逐步减小，使得负载电流增加到预先设定

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的恒流值时，恒流单元开始工作，它的任务是在负载电阻继续减小的情况下，努力使输出电流做按预定的恒流值保持不变，为此需要使输出电压随着负载电阻的减小而随之降低，在极端情况下，负载电阻阻值降为零（短路状态），输出电压也随之降到零，以保持输出电流的恒定。这些都是恒流部件的功能，在恒流部件工作时，恒压部件亦处于休止状态，它不再干预输出电压的高低。这种既具有恒压部件，又具有恒流部件的电源就叫做恒压恒流电源。

LED驱动方式有多种,在台灯产品中我们采用低压恒流驱动.采用恒流驱动方式,是比较理想的LED驱动方式,它能避免LED正向电压的改变而引起电流变动,同时恒定的电流使LED的亮度稳定.一般采用交流电驱动的光源具有频闪效应会使视觉神经受到不断变化的光强刺激容易疲劳,采用恒流驱动的LED能够发出稳定的光线,完全无频闪现象,使视觉感到十分舒适.台灯为安全低电压输入,避免了普通灯具因电路故障带来的安全事故.

2.2.5 适配器的选择

适配器为本方案LED台灯提供稳定的交流电源-交直流降压变换，它的实时带载输出能力将影响本方案LED台灯的性能，用于本方案3X1W白光LED台灯的适配器，它在带载时输出电流应大于1A，电压应稳定在DC12V。有些带载能力差的适配器，连接上本方案LED光源负载时，其实时输出电压会跌落到7V，甚至6.5V，对于工作电压从8V开始的LED驱动IC，届时会进入欠压保护状态而停止工作，一旦驱动IC停止工作，电压又回升至12V，LED驱动IC再次进入工作状态，如此周而复始，使LED台灯出现人眼可见的闪光。此时，只有更换带载能力好的适配器才能使LED台灯正常工作。同时应选用工作电压范围自6V初始的LED驱动IC，也可降低对适配器的选择要求，以降低生产配套成本。

3 电路分析及实践

3.1 LED台灯设计原理及实现方案

3.1.1 LED台灯设计原理

遵循安全第一的民用电器的设计理念，LED光源是一种低电压直流恒流源的发光器件，不能用100～220V的交流高压电直接点亮，因此，LED台灯方案的设计思路是，首先要将高压的交流电变换成低压的直流恒流源，才能点亮LED光源。使用最经济有效的

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方法降压和进行交直流变换是设计的首要考虑，当今便携式电子产品使用交流电源的交直流降压变换器——适配器(Adapter)就成了既经济实惠、又现成、又好用的首选。适配器的输出电压要求稳定在DC12V，输出电流要根据LED的光源的功率来选择，一般要给予30%的余量，以3×1W的白光LED光源为例，1W的白光LED的标准工作电流应为350mA，因而3个LED光源串联其电路需要的电流也是350mA，考虑到延长LED寿命和降低光衰，可以设计为300mA～330mA，不会明显的影响LED发光的亮度，所以适配器的输出电流应选750mA～1A的。

图3-1 LED工作原理

一种简洁实用的LED台灯方案。AC220V经由适配器在灯具外的安全降压变换，向LED台灯提供稳定的12V直流电源，在台灯底座壳内安置恒流源电源板，将直流电压变换成稳定的直流恒流源，以满足LED光源发光的技术要求。在直流恒流源前可加一电源开关，以便在台灯不用时可关断直流电源，但不能关断220V交流电源，因此不用时应从墙上取下适配器的电源插头，这也是这个实用方案的唯一“缺点”。如不想采用机械开关，并想要一个更有创意的卖点，可选用电子触摸开关，如手指轻点可实现台灯的开-关；由于电子技术的快速进步，电子触摸开关如今已是一个低成本的器件。

恒流源LED触摸台灯的设计13 3.1.2 电路图

图3-2 设计电路图

3.1.3 原理分析

适配器的输出电压要求稳定在DC12V，输出电流要根据的光源的功率来选择，一般要给予30%的余量，以3×1W的白光光源为例，1W的白光的标准工作电流应为350mA，因而3个光源串联其电路需要的电流也是350mA，考虑到延长寿命和降低光衰，可以设计为300mA～330mA，不会明显的影响发光的亮度，所以适配器的输出电流应选750mA～1A的。

AC220V经由适配器在外的安全降压变换，向台灯提供稳定的12V直流电源，在台灯底座壳内安置恒流源电源板，将直流电压变换成稳定的直流恒流源，以满足光源发光的技术要求。在直流恒流源前可加一电源开关，以便在台灯不用时可关断直流电源，但不能关断220V交流电源，因此不用时应从墙上取下适配器的电源插头，这也是这个实用方案的唯一“缺点”。如不想采用机械开关，并想要一个更有创意的卖点，可选用电子触摸开关，如手指轻点可实现台灯的开-关。

陕西科技大学毕业论文14 原理说明：

1)从电源适配器出来的14V电压既可对照明电路供电(最大350mA)又可通过R1对可充电电池充电(最大200mA)，D1起隔离作用、192在电池供电时短接R1。

2)当用手触摸.触摸点时相当于给Q1基极提供一个偏置电压，经Q1、放大后送迟滞比较器(施密特触发器)，迟滞比较器输出一个高电平；当触摸手离开时Q1基极变为低电平，迟滞比较器也将输出一个低电平，因此一个触摸过程相当于迟滞比较器输出一个正脉冲。设计迟滞比较器上下门限为5V和2．5V，即使在未触摸时电路有抖动，迟滞比较器输出也会十分稳定，有效地防止了误触发。

3)由R8~Rll、TL431、Q3等构成欠压保护电路，选择R9和R10的值，使当电源电压为10．8v时TL431的控制极电压为2．5V，当电源电压高于10．8v时TL431的控制极电压高于2．5V，TL431导通，R8上有压降Q3可导通，若同时Q4也导通则I34和Q5也导通电路工作正常；当电源电压低于10．8V时TL431的控制极电压低于2．5v，TL431截止，R8上无压降，Q3、I34截止，若此时迟滞比较器的输出也为低电平(不触摸)则Q5截止，电流回路被切断，相当于Q5前为热地，后为冷地，Q5之后的电路全部停止工作；当再次触摸触摸电路时迟滞比较器的输出高电平经D3使Q5导通重新建立通路。

4)本设计中的触发器在这里不祥述，其输出1Q、2Q随C 脉冲的引入而翻转变化，输出逻辑为00 01 1l循环变化，1Q通过一个电阻和一个二极管接入Q4基极，当1Q为0时Q4导通，为1时Q4截止R7上端电压为0，若此时没有触摸则Q5会截止，Q5之后的电路全部停止工作。

5)它激式开关电源模块(MC43063)1脚为输出，其输出方波的占空比随5脚电压而变化，电压高占空比低，Q10为开关管，其基极电容用以改善开关特性，Q10导通时通过电感向滤波电容充电，同时向负载LED供电，Q10截止时电感的储能通过D5汇同滤波电容共同向负载供电，1脚输出占空比越大，负载电流越大，LED越亮，负载电流经取样电阻R20改变5脚电压，电流越大电压越高，1脚输出占空比变小形成负反馈恒流，LED恒亮，不会随电源波动而变化。

6)LED采用两两串联再相互并联的方式联接，共40只，每只LED的压降约3．1V，负载的端电压约6．2V。

7)当触发器输出为0o时Q6～C 都截止对5脚电压没有影响，此时1脚输出脉宽最大，设计此时总输出电流为400mA(每只LED为20mA，此状态发光效率最高)；当触发器输出为01时Q8、Q9截止Q6、Q7导通，5脚电压被提高，1脚输出占空比降低，LED电流减小，亮度降低；当触发器输出为儿时Q6～Q9都导通，5脚电压最高，但此时由于1Q为高电平，Q4截止R7上端电压为0，Q5会截止，Q5之后的电路全部停止工作。