大功率led照明驱动芯片的特性及应用电路设计制作
摘 要目前LED照明是引领全球的第三代新型照明光源，其众多优点得到各国政府重视和消费者喜爱，得到迅猛发展和广泛使用。在产生蓝光的LED发光管芯实现技术突破和大批量商业化生产前提下，大功率LED照明的另一核心部件-电源驱动器的性能和要求，引起人们普遍的关注和重视。 本文从目前大功率LED照明运用前景出发，根据发光管芯排列组合成一定功率容量的发光体，考虑使用过程中输入交流电压、温度等变化因素影响，设计采用IC主控芯片进行开关控制的降压型电源驱动电路。该电源驱动器具有自身功耗低，体积小，电压适应范围宽，工作可靠等优点，实现供电电源与照明发光管芯之间良好的匹配连接。论文论述了设计电路的基本组成结构，各部分的工作原理及特点。并制作演示样品验证设计电路。测试结果表明电路能正常工作，电功率满足要求，并在交流输入电压±10%的变化范围内，输出特性几乎稳定不变，保证了LED发光管芯长期、良好的照明工作状态。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景意义 1
1.2设计的要求与目的 2
第二章 LED的电学特性和制造 3
2.1 LED的电学特性 3
2.2白光LED制造 6
第三章 总体设计方案选择 7
3.1 LED的驱动器通用要求 7
3.2 LED驱动方式的选择 8
3.3 LED排列方式选择 9
3.4 电路简图 10
第四章 系统的硬件电路设计 12
4.1 主控电路 12
4.2 芯片的供电 15
4.3 采样电阻的选择 16
4.4 电感的设计选择 16
4.5 FB电压的检测 16
4.6 短路保护 17
4.7 高温保护 17
4.8 输入的滤波电容 17
4.9 校正功率因素 17
第五章 硬件性能评估及总结 18
5.1 电路硬件 18
5.2 注意事项
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
22
5.3 LED降压恒流驱动方式的前景 23
5.4 总结 23
结束语 24
致 谢 25
第一章 绪论
1.1课题背景意义
当今社会能源不断地消耗导致了能源的匮乏和环境的污染越来越严重，所以新型的节能又环保的产品在不断地受到研发和追求。在平常生活中，我们用于照明的用电是最多的，是平常生活的需要。在中国照明上的用电也是相当的急剧。占据了全世界用电的大比例，所以，为了保护环境，为了保护日益匮乏的能源，开发新型的能源成了燃眉之急，所以现在越来越来多研究人员开始对节能产品的研究越来越热切。第四代照明系统中，LED的优点比起其他照明，优点极为突出。它的效率高，转化率高，比起一般的白炽灯用电量极低，同样的用电量但是LED的亮度更亮。制造LED的过程也没有什么有害物质，所以它就更加的环保。成了正真的绿色能源。由于这些种种的原因，LED作为新的节能照明产品，在市场上受到了强烈的追捧，受到了全世界照明界的关注。随之而来的便是一系列驱动电路的研究，在这种技术领域，各种各样的驱动电路产生了。追求成本低，转化率高，寿命长，更有效安全的电路成了重中之重。
最新的能源之星指出，要求其功率因子指标必须大于0.7。我们生活中传统的日光灯，钠灯或者是节能灯的电源是不能直接应用于大功率LED的。普通的稳压或是降压电源也不能适用因为大功率LED需要的是直流低电压的驱动电源，我们必须要重新改进，在LED中才能应用起来。
如果用LED来代替白炽灯等，我国可以节省三分之一的用电，减少了能源的消耗和对环境的污染。目前我国超过70%的发电量依靠燃煤获得，所以减小了对环境的污染。这种新型的能源LED有着特别大的优越性，要是它发挥它的优越性，必须用专门的恒流电路和它匹配工作。所以次恒流电路的优化就尤为重要了，越好它的优越性就更能体现出来了。对于大功率的LED来说，这种匹配的恒流电路就更加的重要了，越优质的电路，更加能实现它高效的工作性能。所以现在社会更加努力地追求着高转化率，高性能的恒流电路和LED的相匹配，以达到更高经济利益，更加的环保。
LED的发展是个必然的结果，因为现今社会，人口越来越多，科技在发展的同时，必然导致能源枯竭，研究节能型产品是为了社会持续发展的必经之路。LED就是这个时代一个重要的研究发明，与此同时，要想驱动LED，使其发光，另一个重要的问题就浮出水面了，那就是LED的驱动电源，有了与之匹配的驱动电源，LED才能充分发挥他的优越性。
对于LED驱动电路，有多种匹配方式，有RC电路，芯片驱动等。但是为了电路的安全，一般要求恒流驱动。驱动电源的设计与制作，也将是个巨大的挑战。当今LED的市场日渐激烈，研究出高效的驱动电路是各个国家严峻的挑战，目前的LED市场较为紧张，这就更加需要国家对此类照明研究做出不懈努力和改善。让这种节能照明系统更加优越，让市场活跃起来，促进整个社会的发展。
1.2设计的要求与目的
1.1.1设计目的
针对1215W LED照明光源使用要求，设计电源驱动器电路。
了解大功率LED的一些参数。
釆用开关电路实现降压稳流供电的驱动器电源的作用和基本原理。
实现供电电源与照明管芯之间良好的匹配连接，使用过程中有关因素的影响。
1.1.2设计要求
简介LED照明光源及其驱动电源的基本原理、特点和应用等背景意义。
参考设计电路的特点和性能，详细论述每部分电路的基本功能、工作原理及要求。
设计电路的硬件制作和(或)软件模拟过程，验证设计结果及说明能达到指标。
第二章 LED的电学特性和制造
2.1 LED的电学特性
2.1.1伏安特性
伏安特性曲线就是IV电性曲线，就是PN结构电流随电压的变化包括反向特性和正向特性。反向区较陡，电压超过某一个阈值时，电流变大，就有一个击穿。伏安特性主要阐明了LED的单向导电性。如图21所示
图21 IV电性曲线
正向区：
1)死区： 0~O点曲线平缓，a处时，电压在初始状态下，当电压小于a处的开启电压，电阻就会很大，形成电场。
2）工作区：工作区在oa段或o’a’段，与电流关系如式（21）。
式（21）
当电压大于开启电压的正向工作区，VF越大，IF也越大了， 关系如式（22）。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景意义 1
1.2设计的要求与目的 2
第二章 LED的电学特性和制造 3
2.1 LED的电学特性 3
2.2白光LED制造 6
第三章 总体设计方案选择 7
3.1 LED的驱动器通用要求 7
3.2 LED驱动方式的选择 8
3.3 LED排列方式选择 9
3.4 电路简图 10
第四章 系统的硬件电路设计 12
4.1 主控电路 12
4.2 芯片的供电 15
4.3 采样电阻的选择 16
4.4 电感的设计选择 16
4.5 FB电压的检测 16
4.6 短路保护 17
4.7 高温保护 17
4.8 输入的滤波电容 17
4.9 校正功率因素 17
第五章 硬件性能评估及总结 18
5.1 电路硬件 18
5.2 注意事项
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
22
5.3 LED降压恒流驱动方式的前景 23
5.4 总结 23
结束语 24
致 谢 25
第一章 绪论
1.1课题背景意义
当今社会能源不断地消耗导致了能源的匮乏和环境的污染越来越严重，所以新型的节能又环保的产品在不断地受到研发和追求。在平常生活中，我们用于照明的用电是最多的，是平常生活的需要。在中国照明上的用电也是相当的急剧。占据了全世界用电的大比例，所以，为了保护环境，为了保护日益匮乏的能源，开发新型的能源成了燃眉之急，所以现在越来越来多研究人员开始对节能产品的研究越来越热切。第四代照明系统中，LED的优点比起其他照明，优点极为突出。它的效率高，转化率高，比起一般的白炽灯用电量极低，同样的用电量但是LED的亮度更亮。制造LED的过程也没有什么有害物质，所以它就更加的环保。成了正真的绿色能源。由于这些种种的原因，LED作为新的节能照明产品，在市场上受到了强烈的追捧，受到了全世界照明界的关注。随之而来的便是一系列驱动电路的研究，在这种技术领域，各种各样的驱动电路产生了。追求成本低，转化率高，寿命长，更有效安全的电路成了重中之重。
最新的能源之星指出，要求其功率因子指标必须大于0.7。我们生活中传统的日光灯，钠灯或者是节能灯的电源是不能直接应用于大功率LED的。普通的稳压或是降压电源也不能适用因为大功率LED需要的是直流低电压的驱动电源，我们必须要重新改进，在LED中才能应用起来。
如果用LED来代替白炽灯等，我国可以节省三分之一的用电，减少了能源的消耗和对环境的污染。目前我国超过70%的发电量依靠燃煤获得，所以减小了对环境的污染。这种新型的能源LED有着特别大的优越性，要是它发挥它的优越性，必须用专门的恒流电路和它匹配工作。所以次恒流电路的优化就尤为重要了，越好它的优越性就更能体现出来了。对于大功率的LED来说，这种匹配的恒流电路就更加的重要了，越优质的电路，更加能实现它高效的工作性能。所以现在社会更加努力地追求着高转化率，高性能的恒流电路和LED的相匹配，以达到更高经济利益，更加的环保。
LED的发展是个必然的结果，因为现今社会，人口越来越多，科技在发展的同时，必然导致能源枯竭，研究节能型产品是为了社会持续发展的必经之路。LED就是这个时代一个重要的研究发明，与此同时，要想驱动LED，使其发光，另一个重要的问题就浮出水面了，那就是LED的驱动电源，有了与之匹配的驱动电源，LED才能充分发挥他的优越性。
对于LED驱动电路，有多种匹配方式，有RC电路，芯片驱动等。但是为了电路的安全，一般要求恒流驱动。驱动电源的设计与制作，也将是个巨大的挑战。当今LED的市场日渐激烈，研究出高效的驱动电路是各个国家严峻的挑战，目前的LED市场较为紧张，这就更加需要国家对此类照明研究做出不懈努力和改善。让这种节能照明系统更加优越，让市场活跃起来，促进整个社会的发展。
1.2设计的要求与目的
1.1.1设计目的
针对1215W LED照明光源使用要求，设计电源驱动器电路。
了解大功率LED的一些参数。
釆用开关电路实现降压稳流供电的驱动器电源的作用和基本原理。
实现供电电源与照明管芯之间良好的匹配连接，使用过程中有关因素的影响。
1.1.2设计要求
简介LED照明光源及其驱动电源的基本原理、特点和应用等背景意义。
参考设计电路的特点和性能，详细论述每部分电路的基本功能、工作原理及要求。
设计电路的硬件制作和(或)软件模拟过程，验证设计结果及说明能达到指标。
第二章 LED的电学特性和制造
2.1 LED的电学特性
2.1.1伏安特性
伏安特性曲线就是IV电性曲线，就是PN结构电流随电压的变化包括反向特性和正向特性。反向区较陡，电压超过某一个阈值时，电流变大，就有一个击穿。伏安特性主要阐明了LED的单向导电性。如图21所示
图21 IV电性曲线
正向区：
1)死区： 0~O点曲线平缓，a处时，电压在初始状态下，当电压小于a处的开启电压，电阻就会很大，形成电场。
2）工作区：工作区在oa段或o’a’段，与电流关系如式（21）。
式（21）
当电压大于开启电压的正向工作区，VF越大，IF也越大了， 关系如式（22）。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/1564.html
