毕业设计(论文)-白光LED灯驱动电路设计

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毕业设计(论文)-led照明系统工作原理及电路设计[管理资料]

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天津电子信息职业技术学院毕业设计课题名称LED照明驱动电路设计姓名学号8班级通信S09-1专业通信技术所在系电子技术系指导教师完成日期天津电子信息职业技术学院毕业设计(论文)任务书课题名称:LED照明驱动电路设计完成期限:2011年10月31日至2011年12月5日姓名指导教师专业通信技术职称副教授所在系电子技术系主任接受任务日期批准日期天津电子信息职业技术学院页号(1)毕业设计(论文)进度计划表毕业设计(论文)开题报告毕业设计(论文)LED照明驱动电路设计摘要发光二极管(Light Emitting Diode,LED)是21世纪最具发展前景的一种新型固态光源。

LED的迅速发展及广泛应用,将引发照明领域的一场革命。

LED具有环保性好,使用寿命长,单色性好,色彩鲜艳丰富,体积小,重量轻,响应速度快,发光效率高,能量消耗低等优点。

目前,LED在景观照明等一些应用中大多利用交流市电电源供电。

LED的发展和应用的目标是取代白炽灯等传统光源,LED应用照明领域的能源仍然主要来自于电网。

我国的市电电源是220V/50HZ,国际通用交流线路为85~265V,50/60HZ。

由于LED要求在直流低电压下工作,采用市电电源供电,则需要通过适当的电路拓扑,也就是LED驱动电路将其转换为符合LED工作要求的直流电源。

现在设计驱动电路的一般思路是先将220V的高压电通过一个变压器,使其变成低电压的交流电。

在通过一个桥式整流电路,把交流电转换成直流电。

在整流桥后并上两电容,一个是平滑电容,滤除剩余的交流电,一个是高频旁路电容,滤除高频分量。

这样就留下所需的低压直流电。

后面可根据设计的需要,连上不同的芯片,实现所需要的功能。

如恒压,恒流,反馈,温度补偿等。

关键词:发光二级管;照明;直流电;低电压;驱动电路目录绪论 (1)一、LED发展前景及应用 (1) (1) (2)(1)信号指示应用 (2)(2)显示应用: (2)(3)照明应用: (2)二、LED的发光原理,基本结构及特性3 (3) (3) (5) (7) (7) (8)7.极限参数的意义 (8)三、常用的LED驱动电路 (9) (9) (10) (12)⑴引脚功能描述 (14)⑵电路原理描述 (15) (15) (16)四、LED照明应用 (16) (16) (17) (18)五、心得体会 (18)六、谢辞 (19)七、参考文献 (19)绪论发展半导体照明产业具有重大的战略意义,其具体如下:1,节约能源,推动环保。

LED驱动电路的研究与设计

LED驱动电路的研究与设计

LED驱动电路的研究与设计随着LED功率和光效的不断提⾼,⼤功率LED照明将在许多领域逐渐取代传统的照明灯具。

和⽩炽灯等传统灯具不同,LED属于半导体器件,其压降会随温度的增⾼⽽降低,因此⽤传统的电压源驱动LED时会导致其电流和温度不断增加,最终会损坏LED。

所以,⼤功率LED应该⽤恒流电源驱动。

恒流电源的电路种类众多,本⽂分别从电源的效率、成本和恒流性能等⽅⾯进⾏着⼿讨论。

对⽐了包括线性电源和开关电源的⼏种⽅案,并分析各电路的优缺点。

由于线性电源的⼀些固有缺陷,如低效率、体积笨重等,使线性电流源的使⽤受到了较⼤限制,⽽开关电源则恰好弥补了线性电源在这⽅⾯的不⾜。

因此,本设计最后选择了⽬前⼴泛使⽤的开关电源来实现LED的恒流驱动。

开关电源的设计⽬标是驱动1W⾼亮LED,采⽤分模块的设计⽅法,电路类型选择了反激式拓扑,这样既能起到隔离作⽤,也能控制了成本。

在LED驱动电源关键的恒流部分,采⽤TL431提供精密的参考电压,同时⽤低阻值电阻对输出电流采样,再⽤运放将两者⽐较放⼤后输出电压通过光耦反馈到电源控制芯⽚进⾏调节,得到了很好的恒流效果。

在设计完成之后的主要⼯作是对驱动电源的PCB板进⾏测试,使⽤了三个不同⼚家⽣产的1W⾼亮LED灯珠,并在不同交流输⼊情况下⽤万⽤表进⾏测试并记录了相关数据,结果显⽰本设计具有很好的恒流效果,并具有较⾼的效率。

关键词:LED驱动;反激式拓扑;隔离变压器;精密恒流摘要...................................................................... I Abstract................................................. 错误!未定义书签。

第⼀章绪论 (1)1.1 课题背景与意义 (1)1.2 课题研究的主要内容与⽬标 (2)第⼆章相关知识与⽅案的研究 (3)2.1 LED技术参数分析与型号选择 (3)2.2LED驱动电路特性研究 (4)2.2.1 普通恒压限流电路 (4)2.2.2 线性恒流驱动电路 (5)2.2.3 PWM开关恒流驱动电路 (6)2.3LED驱动电路的参数确定和电路类型选择 (6)第三章驱动电路的功率部分设计 (9)3.1PWM驱动电路的拓扑选择 (9)3.2⾼频变压器⼀次侧电路设计 (13)3.2.1 输⼊整流滤波 (13)3.2.2 EMI滤波器设计 (14)3.2.3 漏感尖峰吸收电路 (14)3.3⾼频变压器设计 (15)3.3.1 变压器磁芯与⾻架选定 (15)3.3.2 变压器⼀⼆次电感值和⽓隙设计 (17)3.3.3 变压器绕制与漏感的控制 (19)3.4 变压器⼆次侧输出电路 (20)3.5 PWM驱动IC和开关管的选⽤ (20)3.5.1 驱动IC加开关管⽅式 (21)3.5.2 开关管集成于IC的单⽚开关电源芯⽚ (21)第四章反馈电路与恒流电路设计 (23)4.1输出线与反馈⽅式 (23)4.1.1 限压精度与电路形式 (23)4.1.2 反馈电路类型选择 (23)4.2 恒流电路设计 (23)4.2.1 LED驱动电路的恒流精度要求 (23)4.2.2 恒流电路的类型及其选定 (24)第五章总体⽅案实现 (28)5.1原理图 (28)5.2 主要性能指标 (29)5.3系统调试分析 (29)总结与展望 (30)参考⽂献 (31)致谢 (32)第⼀章绪论1.1 课题背景与意义在当今全球能源紧缺的环境下,节约能源已成为⼤势所趋,仅在在照明领域,⼈们所消耗的能源就不可估量。

基于LED白光照明模组驱动电路设计方案

基于LED白光照明模组驱动电路设计方案

编号:__________基于LED白光照明模组驱动电路设计方案(最新版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日由于当前温室效应和能源危机的影响,使得人们对节能技术越来越关注。

LED照明具有节能、寿命长等优点,LED 照明技术作为新型绿色照明技术,目前的应用日趋广泛。

LED 的白光照明通常是使用蓝、绿、红三原色多芯片LED模组构成,由于这种LED模组中每种LED芯片的老化特性不同,因此色温会随着时间和温度而发生变化。

这就给白光LED的使用带来了限制。

1 白光LED模组的驱动对于传统光源的驱动方式丽青,大都是以恒定电压的形式存在,这就使得传统光源的驱动十分简单。

在线性范围内,LED的发光强度与其驱动电流及正向压降成正比,并随着温度而变化,这就需要恒定的电流来驱动LED。

除此之外。

白光LED模块有一个重要的指标,就是色温。

色温以温度K来表示,某光源与黑体的颜色相同时,就把黑体当时的温度称为该光源的色温。

白光LED色温取决于所发出的白光中3种色彩成分的构成比例。

为了调节白光LED模组光源的色温,就需要对白光LED 模组里中的蓝、绿、红3个LED芯片的驱动电流进行单独控制,就需要3个独立的恒流驱动电路。

目前,恒流驱动电路一般都采用开关模式的PWM控制器来实现,其驱动电流的调节主要分为模拟调节方式和PWM调节方式。

模拟调节方式是利用PWM控制器来对驱动电流进行调节,以稳定LED的驱动电流,得到稳定的输出光强。

由于通常PWM控制器的反馈控制信号是一个电压值,所以模拟调节是利用一个测量电阻对输出驱动电流进行采样,并将其转换为反馈电压信号,通过PWM控制器对反馈电压的稳定,从而达到稳定输出驱动电流的目的,电路原理图如图1所示。

使用模拟方式调节输出电流来调节LED输出光强的方法存在一个很大的问题:由于LED的输出波长会随着LED的驱动电流改变而发生变化,这样在不同的输出光强下,白光LED 模组的色温就会发生变化。

可控白光LED灯光设计-毕业论文

可控白光LED灯光设计-毕业论文

---文档均为word文档,下载后可直接编辑使用亦可打印--- 摘要LED灯就指以发光二极管为光源的灯,LED是一种固态的半导体器件,可以将电能直接转化为光能。

随着人工智能,手机应用,多种媒体发布平台以及职业要求的迅猛发展,人们生活节奏的加快,对信息的即时性和整合度等的要求使得人们的用眼负担不断加重。

长时间使用手机、电脑等显示设备使得人们对显示亮度、分辨率、频闪等参数更加关注,因此显示设备的健康和节能环保十分重要。

据研究报道,LED柔和的灯光能够有效减少近视的概率。

本设计是以STC89C52RC单片机为控制核心的可调节光亮的LED灯组,能够切换自动手动调光模式,利用ADC0832芯片进行对光敏信号的采集,并利用PWM调光技术对16个LED 灯进行调节。

关键词:LED灯光;亮度;PWM控制;自动调节AbstractLED light refers to the light source as the light source, LED is a solid-state semiconductor devices, can be directly converted into electricity energy. With the development of artificial intelligence, mobile phone applications, a variety of media publishing platform and the rapid development of occupation requirements, accelerate the pace of life, information on the immediacy and integration of the requirements of making people with eye burden has been aggravated. The use of mobile phones, computers and other display devices makes people more concerned about the display brightness, resolution, flicker and other parameters, so it is very important to display the health and energy saving and environmental protection equipment. According to the study, LED soft light can effectively reduce the probability of myopia.This design is based on the STC89C52RC microcontroller as the core of the control of the bright LED light group. Can switch automatic manual dimming mode, with ADC0832 chip for the acquisition of photosensitive signals, and the use of PWM dimming technology to adjust the 16 LED lights.Key word:LED light; brightness; PWM control; automatic adjustment目录TOC \o "1-3" \h \z \u HYPERLINK \l "_Toc481937272" 摘要 IHYPERLINK \l "_Toc481937273" Abstract IIHYPERLINK \l "_Toc481937274" 前言 1HYPERLINK \l "_Toc481937275" 1 绪论 2HYPERLINK \l "_Toc481937276" 1.1课题研究背景 2HYPERLINK \l "_Toc481937277" 1.2 系统方案的提出2HYPERLINK \l "_Toc481937278" 1.2.1 方案简述 2HYPERLINK \l "_Toc481937279" 2 系统方案的选择 3HYPERLINK \l "_Toc481937280" 2.1 设计要求 3HYPERLINK \l "_Toc481937281" 2.2 控制芯片的选择3HYPERLINK \l "_Toc481937282" 2.2.1 STC89C52RC 4HYPERLINK \l "_Toc481937283" 2.3 照明模块的选择 4HYPERLINK \l "_Toc481937284" 2.3.1 三极管驱动 4HYPERLINK \l "_Toc481937285" 2.3.2 PWM芯片控制4HYPERLINK \l "_Toc481937286" 3 硬件设计 5HYPERLINK \l "_Toc481937287" 3.1 单片机STC89C52芯片简介 5HYPERLINK \l "_Toc481937288" 3.2 LED驱动电路9HYPERLINK \l "_Toc481937289" 3.3 按键控制电路11HYPERLINK \l "_Toc481937290" 3.4自动控制电路 12HYPERLINK \l "_Toc481937291" 3.4.1 光敏电路12HYPERLINK \l "_Toc481937292" 3.4.2 ADC0832模数转换芯片12HYPERLINK \l "_Toc481937293" 4 软件设计13HYPERLINK \l "_Toc481937294" 4.1程序流程图13HYPERLINK \l "_Toc481937307" 4.2 主要程序编写15HYPERLINK \l "_Toc481937308" 5 调试17HYPERLINK \l "_Toc481937309" 5.1 元器件选择与焊接17HYPERLINK \l "_Toc481937310" 5.2 硬件调试18HYPERLINK \l "_Toc481937311" 5.3 软件调试18HYPERLINK \l "_Toc481937312" 6 总结18HYPERLINK \l "_Toc481937313" 附录21HYPERLINK \l "_Toc481937314" 谢辞30前言LED照明设备,是被公认的第三代照明设备,具有许多前代产品所不具备的优点。

学位论文-—led的驱动电路研究设计

学位论文-—led的驱动电路研究设计

本科毕业论文(设计)题目LED的驱动电路研究设计院(系)电子工程与电气自动化学院专业电子科学与技术学生姓名刘世旺学号09026013指导教师鲁业频职称教授论文字数完成日期:2013年5月20日巢湖学院2013届本科毕业论文(设计)巢湖学院本科毕业论文(设计)诚信承诺书本人郑重声明:所呈交的本科毕业论文(设计),是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

本人签名:日期:巢湖学院本科毕业论文 (设计)使用授权说明本人完全了解巢湖学院有关收集、保留和使用毕业论文(设计)的规定,即:本科生在校期间进行毕业论文(设计)工作的知识产权单位属巢湖学院。

学校根据需要,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许毕业论文(设计)被查阅和借阅;学校可以将毕业论文(设计)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业,并且本人电子文档和纸质论文的内容相一致。

保密的毕业论文(设计)在解密后遵守此规定。

本人签名:日期:导师签名:日期:1LED的驱动电路研究设计摘要由于LED(发光二极管)具有体积小、成本低、寿命长等优点,所以其逐渐广泛应用于社会各个领域。

LED的应用离不开它所需要的驱动控制电路,通过驱动电路来获得良好而平稳的电流,满足各种场合的应用需求。

LED不能像普通白炽灯一样直接用电压源供电,否则电压波动稍增,电流就会增大到将LED烧毁的程度。

本文从LED的发展及其应用领域出发,介绍了LED的特点和特性参数。

又对LED的典型驱动电路、集成驱动电路进行了研究。

从LED的驱动电路入手,设计了一款LED循环灯,并基于芯片LM358设计了一款声控旋律灯实用驱动电路,在理论上和实验中进行了分析研究,阐述了其原理,从实验的角度论证了的可行性和必要性。

LED毕业设计论文(李文)

LED毕业设计论文(李文)
LED照明技术研究的意义在于:
节能价值,对社会产生巨大的能源效益
中国绿色照明工程办公室节能调查结果十分惊人,中国能源的12%用在了照明上,每年约3000亿度以上,如果用LED技术取代全部白炽灯或部分取代荧光灯,可节省1/3的照明用电,就意味着节约1000亿度,相当于一个总投资超过2000亿元人民币的三峡工程全年的发电量。这对能源供给紧张日益凸显的中国来说,无疑具有十分重要的战略意义。
key words:LED; Light source; Instructions small lights; Street lamp lighting; Development; Exceptionally rapid
第1章
论文的研究背景及意义
LED作为新的、最有潜力的光源,越来越引起人们的重视[1]。LED从早期仅仅作为一只普通的指示小灯,用在像电视机、录音机等家电上,到今天被广泛地用作户外显示、交通信号、汽车尾灯和景观照明,以及正在开始的路灯照明和大尺寸LCD背光光源,经历了差不多20-30年的时间,其发展之迅速是有目共睹的。特别是LED在5-10年将进入通用照明市场的预期更是牵动了无数颗激动的心,有很多有志之士想在这方面有所贡献,或参与到这个历史的洪流当中。也正是因为大量人力、物力的投入,才使得LED照明技术和市场近几年发展的异常迅速。
国内外研究历程及概况
一,国内研究历程
二,国外研究历程
三,我国与美国LED技术研发对比
美国从事LED行业的相关公司起点高,投入雄厚,核心竞争力强。美国Cree公司是生产SiC衬底及SiC衬底上蓝绿光LED产品国际著名的公司;Lumiled公司是安捷伦(前身是HP公司)和照明巨头菲利浦公司联合成立的功率LED公司,在红光及功率型LED芯片制造中发明了很多原创性专利;通用电气公司和LED设备制造商EMCORE成立Gelcore公司也是瞄准了照明市场。而我国LED总体研发水平不高,资源配置不合理,人才、资金使用分散,存在低水平重复现象;缺少核心专利技术和行业标准;企业规模小,缺乏竞争力;资本市场不完善,资本投入往往急功近利,融资困难。封装企业由于我国有劳动力优势,在珠江三角洲及长江三角洲蓬勃发展,美国一些LED企业如Polybrite公司就专做设

毕业设计论文—LED照明恒流驱动电源的设计-精品

毕业设计论文—LED照明恒流驱动电源的设计-精品

精品毕业论文下载尽在我的主页兰州工业学院毕业设计(论文)题目 LED照明恒流驱动电源的设计系别电气工程系专业电气自动化技术班级电自09-1班姓名学号指导教师(职称)日期2012年2月27日摘要本次设计为LED的照明恒流驱动电源,系统大致分为五个模块:单片机控制模块、数模(D/A)转换模块、恒流源模块、模数(A/D)转换模块、显示模块。

单片机控制模块以单片机AT89S52为核心,通过键盘预置电流值,单片机输出相应的数字信号给D/A转换器,D/A转换器输出的模拟信号送到运算放大器,通过恒流源控制主电路电流大小。

实际输出的电流再通过采样电阻采样变成电压信号,经A/D转换后将信号反馈到单片机中。

单片机将反馈信号与预置值比较,根据两者间的差值调整输出信号大小。

显示模块采用LED显示屏与8255连接设计成10进制8位数码动态显示电路。

键盘模块采用常见4×4矩阵键盘,用动态扫描方式读取外部按键动作,这样设计可靠,配合AT89S52单片机可以很轻松的实现按键输入。

此外,本设计可实现输出电流100~1000mA且有步进调整功能。

关键词:单片机;键盘控制; D/A转换;恒流源; A/D转换;译码显示ABSTRACTThe design for the LED lighting constant current driver, the system can be divided into five modules: a single-chip control module, D / A( D / A ) conversion module, a constant current source module, module ( A / D ) conversion module, display module. Single chip control module on AT89S52 single-chip microcomputer as the core, through the keyboard to preset current value, the output of the single chip digital signal corresponding to the D / A converter, D / A converter output analog signal to the operational amplifier, through a constant-current source control main circuit current size. The actual output current through the sampling resistor sampling is changed into voltage signal, the A / D conversion signal feedback to the mcu. MCU feedback signal and the preset value will be compared, according to the difference between the two output signal for adjusting the size of. Display module using LED display screen and the 8255 connection is designed into 10 binary 8 bit digital dynamic display circuit. Keyboard module uses a common 4 x 4 matrix keyboard, using dynamic scanning mode to read the external button action, so the design of reliable, with AT89S52 MCU can easily achieve the key input. In addition, the design can realize the output current of 100 ~ 1000mA and step adjustment function.Key words: single chip microcomputer; keyboard control; D / A conversion; constant目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 LED发展现状及应用意义和前景 (1)1.2.1国内外应用及发展现状 (1)1.2.2 课题研究意义 (2)2 总体结构设计与论证 (4)3 硬件电路设计 (7)3.1 单片机模块的设计 (7)3.1.1 单片机的选择 (7)3.1.2 AT89S52单片机功能特性描述 (7)3.1.3 AT89S52引脚功能描述 (7)3.1.4 AT89S52基本连接图 (10)3.2 D/A与A/D电路设计 (10)3.2.1 D/A转换器 (10)3.2.2 A/D转换器 (12)3.3 显示模块设计 (14)3.3.1 显示模块方案论证 (14)3.3.2 LED显示器的工作原理 (14)3.3.3 显示模块电路 (16)3.4 键盘模块方案 (17)3.4.1 方案论证 (17)3.4.2 键盘模块的电路 (18)3.5 恒流源模块的设计 (19)3.6 稳压电源电路 (21)4 软件设计 (23)4.1 编程语言描述 (23)4.2 主程序流程图 (23)4.3键盘处理程序 (23)4.4 显示处理程序 (25)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)1 绪论1.1 引言近年来,世界范围内的能源短缺和环境污染问题越来越严重,节能减排成为全世界共同关注的研究课题。

毕业设计(论文)--大功率LED恒流驱动电路的研究与设计

毕业设计(论文)--大功率LED恒流驱动电路的研究与设计

毕业设计(论文)--大功率LED恒流驱动电路的研究与设计目录摘要IIIAbstract Ⅳ第一章绪论11.1 白光LED发展的背景和意义 11.2 大功率LED发光原理 31.3 白光LED的发展简介 31.4 课题介绍与研究意义 5第二章大功率LED驱动电路 62.1 白光LED的伏安特性 62.2 白光LED的连接方式7串联驱动 7并联驱动 8混联驱动 82.3 大功率LED驱动电路的发展趋势92.4 大功率LED驱动现状研究10电阻限流电路10线性控制电路11电荷泵升压电路12开关变换电路12第三章脉宽调制型(PWM)开关电源原理143.1 电压控制模式 143.2 电流控制模式 17第四章 LED恒流驱动电路设计 204.1 大功率LED驱动芯片的比较204.2 LT3755芯片介绍214.3 LT3755工作原理234.4 设计电路24第五章总结28参考文献29致谢30大功率白光LED恒流驱动电路的研究与设计摘要近年来,大功率白光LED因其高效、节能、环保、寿命长、高可靠性等优点逐渐在照明领域获得广泛应用,已经开始替代白炽灯、荧光灯等传统照明光源,成为21世纪的新一代照明光源。

大功率白光LED产业的蓬勃发展有力地推动了LED驱动集成电路产业的前进,孕育着巨大的商机。

论文在简要介绍大功率LED 的发光特性、伏安特性及其驱动方案的基础上,详细分析了Buck拓扑结构、PWM调制型开关电源电流控制模式和电压控制模式的优缺点,提出了一种基于PWM调制型Buck模式开关电源恒流驱动电路原理,利用LT3755芯片驱动大功率白光LED的设计电路。

该驱动电路具有1000:1高调光比(PWM调光)、低电流消耗、高效率、短路保护和开路LED保护等Abstract In recent years,Semiconductor lighting is widely used and is gradually replacing the incandescent and fluorescent lighting due to its advantages over conventional lighting of high efficiency,low energy consumption,low pollution,long lifetime and high reliability. The boom of high power white LED greatly promotes the development of integrated circuits for driving LED,which generates the enormous business opportunities.The thesis briefly introduces the characteristics of luminous flux curve and I-V cuve of high power LED and its driving methods. The operating principles of Buck converter for driving High Power LED are analyzed in detail. Compared with other driving mode, switching power technology has high efficiency, so the thesis gives a LED buck mode driver using Chip LT3755 based on switching power technology. The driver in this paper is a high frequency step-down DC-DC converter with the features of low power loss, high efficiency, 1000:1 PWM dimming, short-circuit protection, open-voltage protection, and is ideal for driving high current LED.Key words : high-power LED, Switching Power, PWM, constant-current driving,LT3755绪论在电光源发展的一百多年来,光源照明电器己经经历了三个重要的发展阶段,这三个阶段的代表性光源分别为白炽灯、荧光灯和高强度气体放电灯。

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白光LED灯驱动电路设计摘要对于一般照明而言,人们更需要白色的光源。

作为一种新型的光源,白光LED更具有无污染、长寿命、耐震动和抗冲击的鲜明特点。

虽然白光LED的发光效率正逐步提高,但是LED灯配套的驱动器性能不佳,故障率高,成为了LED推广应用的瓶颈。

本文介绍了一种照明用LED高效驱动电路的设计方法。

本设计采用单独的驱动电路。

通过脉宽调制方式来调节LED灯的亮度;采用开关电源供电方式,输入电压范围广、抗干扰性好、驱动效率高,保证了该驱动板在不同场合、不同区域都能正常使用。

关键词:LED;照明;高效;驱动White LED lamp driver circuit designAbstractFor general lighting, people need more white light sources. As a new light source, white LED with pollution-free, long-life, vibration and shock resistant to the distinct characteristics. At present, the luminous efficiency white LED is gradually improving, the commercialization of the device has reached the level of the incandescent lamp, but the fact should not be overlooked that the LED lights and supporting, the driver did not keep up with a timely manner, the drive circuit poor performance, fault Rate is high and promote the use of LED become the bottleneck, there are many technical issues need to study and solve.This paper introduces a kind of LED lighting efficiently driving circuit design method. This design USES the separate drivers circuit. Through the pulse width modulation way to adjust LED lamp brightness, Using power switch mode, the input voltage range, anti-jamming good, driving with high efficiency, guarantee the driven plate in different situations, different regions can normal use.Keywords: LED; Lighting; High-efficiency; Driver目录摘要 (1)引言 (3)第一章绪论 (4)1.1 LED的结构以及发光原理 (4)1.2 LED用途介绍 (4)1.3白光LED灯的特点 (6)1.3.1 白光LED灯的优点 (6)1.3.2 白光LED灯的缺点 (6)1.4 我国白光LED发展前景 (6)第二章白光LED灯驱动电源 (8)2.1 LED驱动电源要求 (8)2.2 LED电源的分类 (8)2.3 恒流驱动的理由 (9)第三章 LED驱动器 (12)3.1 白光LED驱动器的要求 (12)3.2 驱动器的分类 (12)3.2.1 恒流源 (13)3.2.2 电荷泵 (13)3.2.3 开关电源 (14)3.3 驱动电源效率 (15)第四章 LED驱动电路设计 (17)4.1 芯片LM3402/LM3402HV电路性能 (17)4.2 PWM调光 (18)4.3 输出开路 (18)结论 (20)参考文献 (21)致谢 (21)附件一实物照片 (22)引言“绿色照明”是20世纪90年代初提出的照明领域的新方针,它是从节约能源、保护环境的角度提出的。

“绿色照明”是对节约电能、保护环境照明系统的形象说法。

绿色照明的质量和水平已成为人类社会现代化程度的一个重要标志之一,成为人类社会可持续发展的一项重要的措施。

“中国绿色照明工程”的宗旨是节约能源,保护环境,提高照明质量,是要在我国发展和推广高效照明器具,节约照明用电,建立优质高效、经济舒适、安全可靠、有意环境和改善人们生活质量,提高工作效率、照明环境的更高要求和减少环境污染的需要。

我国照明用电在经济用电中仅次于电动机占居第二位,而且以低效照明光源为主,虽然我国组织实施了绿色照明工程,但仍于国外发达国家有着较大的距离。

随着新材料、新技术的发展和运用,高效照明产品趋于向小型化、高效化、长寿命、无污染、自然光色的方向发展。

LED是一种可将电能转变为光能的半导体发光器件,属于固态光源。

高亮度的白光LED的开发成功,使得LED在照明领域得以推广应用,使照明技术面临一场新的革命。

LED属于典型的绿色照明光源。

LED 作为新型光源,具有寿命长、启动时间短、无紫外线、色彩丰富饱满、可做全彩变化、低压安全等特点。

LED不仅可用于大型广告显示屏、建筑和交通照明、城市重点建筑的夜景照明光源,而且正在迅速成为非豪华汽车的标准配置,白光LED已经成为便携式电子产品显示屏的主要光源,并朝着日常照明应用的方向发展。

LED技术的发展引起了国内外光源界的普遍关注,现在成为具有发展前景和影响力的一项高新技术产品。

LED产品的开发研制生产已成为发展前景十分诱人的朝阳产业。

目前,随着LED技术的广泛应用及潜在的市场,LED显示出了强大的发展潜力。

第一章绪论1.1 LED的结构以及发光原理LED(Light Emitting Diode),发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。

LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。

半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。

但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个P-N结。

当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。

而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N 结的材料决定的。

最初LED用作仪器仪表的指示光源,后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用,产生了很好的经济效益和社会效益。

以12英寸的红色交通信号灯为例,在美国本来是采用长寿命,低光效的140瓦白炽灯作为光源,它产生2000流明的白光。

经红色滤光片后,光损失90%,只剩下200流明的红光。

而在新设计的灯中,Lumileds公司采用了18个红色LED光源,包括电路损失在内,共耗电14瓦,即可产生同样的光效。

汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。

对于一般照明而言,人们更需要白色的光源。

1998年发白光的LED开发成功。

这种LED是将GaN 芯片和钇铝石榴石(YAG)封装在一起做成。

GaN芯片发蓝光(λp=465nm,Wd=30nm),高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光射,峰值550nm。

蓝光LED基片安装在碗形反射腔中,覆盖以混有YAG的树脂薄层,约200-500nm。

LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收,另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合,可以得到得白光。

现在,对于InGaN/YAG白色LED,通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度,可以获得色温3500-10000K的各色白光。

这种通过蓝光LED得到白光的方法,构造简单、成本低廉、技术成熟度高,因此运用最多。

上个世纪60年代,科技工作者利用半导体PN结发光的原理,研制成了LED发光二极管。

当时研制的LED,所用的材料是GaASP,其发光颜色为红色。

经过近30年的发展,现在大家十分熟悉的LED,已能发出红、橙、黄、绿、蓝等多种色光。

然而照明需用的白色光LED仅在近年才发展起来,这里向读者介绍有关照明用白光LED。

1.2 LED用途介绍1.可见光的光谱和LED白光的关系众所周之,可见光光谱的波长范围为380nm~760nm,是人眼可感受到的七色光——红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,但这七种颜色的光都各自是一种单色光。

例如LED发的红光的峰值波长为565nm。

在可见光的光谱中是没有白色光的,因为白光不是单色光,而是由多种单色光合成的复合光,正如太阳光是由七种单色光合成的白色光,而彩色电视机中的白色光也是由三基色红、绿、蓝合成。

由此可见,要使LED发出白光,它的光谱特性应包括整个可见的光谱范围。

但要制造这种性能的LED,在目前的工艺条件下是不可能的。

根据人们对可见光的研究,人眼睛所能见的白光,至少需两种光的混合,即二波长发光(蓝色光+黄色光)或三波长发光(蓝色光+绿色光+红色光)的模式。

上述两种模式的白光,都需要蓝色光,所以摄取蓝色光已成为制造白光的关键技术,即当前各大LED制造公司追逐的“蓝光技术”。

目前国际上掌握“蓝光技术”的厂商仅有少数几家,所以白光LED的推广应用,尤其是高亮度白光LED在我国的推广还有一个过程。

2.白光LED的工艺结构和白色光源对于一般照明,在工艺结构上,白光LED通常采用两种方法形成,第一种是利用“蓝光技术”与荧光粉配合形成白光;第二种是多种单色光混合方法。

这两种方法都已能成功产生白光器件。

第一种方法产生白光的系统如图1所示,图中LED GaM芯片发蓝光(λp=465nm),它和YAG(钇铝石榴石)荧光粉封装在一起,当荧光粉受蓝光激发后发出黄色光,结果,蓝光和黄光混合形成白光(构成LED的结构如图2所示)。

第二种方法采用不同色光的芯片封装在一起,通过各色光混合而产生白光。

3.白光LED照明新光源的应用前景为了说明白光LED的特点,先看看目前所用的照明灯光源的状况。

白炽灯和卤钨灯,其光效为12~24流明/瓦;荧光灯和HID灯的光效为50~120流明/瓦。

对白光LED:在1998年,白光LED的光效只有5流明/瓦,到了1999年已达到15流明/瓦,这一指标与一般家用白炽灯相近,而在2000年时,白光LED的光效已达25流明/瓦,这一指标与卤钨灯相近。

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