led照明专用驱动芯片的特性分析及应用电路研制(附件)【字数：9238】
摘 要目前大功率白光LED照明技术的发展引起了人们对国内外照明领域的高度关注，现已成为一项十分具有广阔发展前景的高新技术产品。近年来，随着我国国民经济的快速发展以及政府对低碳社会的倡导建设，大大增加了人们对新型高效光源的需求，大功率LED照明产品的开发、研制、生产已成为当今社会照明领域的全新趋势。本文首先介绍了LED的历史发展，指出LED照明驱动的发展方向是恒流驱动，阐明了LED的原理以及特性参数等基础知识。通过对大功率LED驱动技术的分析，指出了单电感非隔离降压型电路的功能特点，适合构成LED恒流驱动电路。最后研究了一款非隔离降压LED恒流驱动芯片R9128DS。这种芯片具有电磁干扰低和转换效率高等优点，输出电流自动适应电感量的变化和输出电压的变化，从而真正实现了驱动电路恒流驱动LED。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的背景和意义 1
1.2课题的要求和目的 2
第二章 LED基础知识 3
2.1LED结构 3
2.2LED发光原理 3
2.3LED的特性参数分析 4
2.3.1 LED的电学特性 4
2.3.2 LED的光学特性 5
2.3.3 LED的开关特性 6
第三章 大功率LED驱动技术 7
3.1LED驱动方式选择 7
3.2LED排列方式选择 7
3.2.1 串联和并联 7
3.2.2 混联和交叉联接 8
第四章 芯片R9128DS的特性分析 10
4.1 芯片R9128DS概述 10
4.2 功能框图 10
4.3 引脚排列和描述 10
4.4 极限参数 11
4.5 电气参数 11
第五章 基于R9128DS的LED恒流驱动电路设计 13
5.1 应用电路图设计和元器件选取 13
5.2 硬件电路分析 14
5.2.1 芯片供电 14
5.2.2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
采样电阻 15
5.2.3 电感设计 15
5.2.4 反馈信号输入端电压检测 15
5.3 硬件电路设计展示 16
5.4 硬件电路性能测试与评估 17
结束语 18
致谢 19
参考文献 20
附录 21
附录A电路原理图 21
附录B电路元器件清单 21
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
当今全球面临的主要问题之一是能源供应不足和浪费严重，节约和保护能源已成为全球人类发展必须考虑的问题，研发和使用节能环保的电子产品已在社会上得到认可。当前，全球照明用电占世界能源总消耗的百分之二十左右，就我国而言照明用电量占所有用电量的百分之十二左右。用于照明的电量急剧增长以及发电能源消耗加大，将使我国的供电状态非常严峻。如果过多建设不同的发电设施，自然环境就会遭到破坏，进一步增加已面临的能源危机。因此，可持续发展道路和科学发展观要求我们加强可再生能源的利用和高效节能光源的使用。
目前人们认为二十世纪研发的半导体固体照明技术是继另外三大照明技术之后，我们照明历史上的又一次伟大创举。人类的发展过程总是伴随着不断研发高效率的照明器件。最初的时代照明采用的是燃烧这种方式，由于燃烧散失的能量比较多，所以它的效果是很差的，而且燃烧产生的气体污染空气和水流，于是人们试图改变这个自然的状态。然后出现的白炽灯具有划时代的意义，因为它放弃了最早的固体燃烧方式，它的发光来源是电，因此它不污染环境、运输起来方便。后来又出现了第三代照明器件，即荧光灯，发光效率又比白炽灯提高了许多。
LED是英文“发光二极管”的简称，是二十一世纪兴起的最先进照明产品。LED是以半导体芯片为核心制作的固体发光元件，具有把电能直接转换成光能的功能。目前，LED照明发展技术达到鼎盛，它的照明功能将很快普及到各个行业，从而掀起了第四次照明革命的浪潮。首先，LED无污染而且节能。低功耗，直流驱动，电能几乎百分之六十转换为光能，LED相比其他照明而言效果是节约百分之八十的能源。LED是一种非常环保的电器产品，没有对人体造成伤害的红外线和紫外线辐射，是一种冷光源触摸并不会对人产生危害。报废之后可回收进行二次利用，不含重金属汞对人和土地没有伤害。其次，LED寿命长，使用时间可达五万小时左右，比传统照明光源使用长十倍以上时间，因此人们送它“长寿灯”的美誉。最后，高新尖、智能化也是LED的特点。传统光源发光效果比较单调，LED灯具则恰恰相反，成功融合了许多先进的技术，是半导体器件最前端的技术产品，具有形态易变、易于调控、更新发展的特点。半导体固体照明已成为全球最瞩目、最热门的光源，大功率LED照明技术被认为是21世纪以及未来最有可能进入普通照明领域的一种新型绿色节能光源，具有广阔前景的高新技术产品，代表着未来照明光源的发展方向。
LED照明产业竞争的焦点主要集中在大功率、小尺寸、高亮度、高集成等方面。按照目前的发展水平和状况，LED照明很可能成为下一代照明的主流产品，覆盖至各个领域。
1.2 课题的要求和目的
本课题针对的驱动对象是12W左右大功率LED，要求学生首先了解LED照明灯管的工作原理和各项参数，以及开关电路如何实现降压稳流供电的基本原理，在一定数量的LED灯管串、并连接后，选用LED照明专用驱动芯片做核心控制芯片，设计驱动器电路，实现驱动电路与照明灯管之间的良好匹配连接，找出并消除测试过程中不利条件造成的影响，保证LED可靠稳定工作。完成电路设计，分析电路各部分的功能和特点，论述工作原理。最终能制作具有功能的演示样品，测定功率和工作稳定性。通过毕业设计课题的领会、学习、理解，完成分析、设计、计算、制作、测试(验证)、论文全过程。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的背景和意义 1
1.2课题的要求和目的 2
第二章 LED基础知识 3
2.1LED结构 3
2.2LED发光原理 3
2.3LED的特性参数分析 4
2.3.1 LED的电学特性 4
2.3.2 LED的光学特性 5
2.3.3 LED的开关特性 6
第三章 大功率LED驱动技术 7
3.1LED驱动方式选择 7
3.2LED排列方式选择 7
3.2.1 串联和并联 7
3.2.2 混联和交叉联接 8
第四章 芯片R9128DS的特性分析 10
4.1 芯片R9128DS概述 10
4.2 功能框图 10
4.3 引脚排列和描述 10
4.4 极限参数 11
4.5 电气参数 11
第五章 基于R9128DS的LED恒流驱动电路设计 13
5.1 应用电路图设计和元器件选取 13
5.2 硬件电路分析 14
5.2.1 芯片供电 14
5.2.2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
采样电阻 15
5.2.3 电感设计 15
5.2.4 反馈信号输入端电压检测 15
5.3 硬件电路设计展示 16
5.4 硬件电路性能测试与评估 17
结束语 18
致谢 19
参考文献 20
附录 21
附录A电路原理图 21
附录B电路元器件清单 21
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
当今全球面临的主要问题之一是能源供应不足和浪费严重，节约和保护能源已成为全球人类发展必须考虑的问题，研发和使用节能环保的电子产品已在社会上得到认可。当前，全球照明用电占世界能源总消耗的百分之二十左右，就我国而言照明用电量占所有用电量的百分之十二左右。用于照明的电量急剧增长以及发电能源消耗加大，将使我国的供电状态非常严峻。如果过多建设不同的发电设施，自然环境就会遭到破坏，进一步增加已面临的能源危机。因此，可持续发展道路和科学发展观要求我们加强可再生能源的利用和高效节能光源的使用。
目前人们认为二十世纪研发的半导体固体照明技术是继另外三大照明技术之后，我们照明历史上的又一次伟大创举。人类的发展过程总是伴随着不断研发高效率的照明器件。最初的时代照明采用的是燃烧这种方式，由于燃烧散失的能量比较多，所以它的效果是很差的，而且燃烧产生的气体污染空气和水流，于是人们试图改变这个自然的状态。然后出现的白炽灯具有划时代的意义，因为它放弃了最早的固体燃烧方式，它的发光来源是电，因此它不污染环境、运输起来方便。后来又出现了第三代照明器件，即荧光灯，发光效率又比白炽灯提高了许多。
LED是英文“发光二极管”的简称，是二十一世纪兴起的最先进照明产品。LED是以半导体芯片为核心制作的固体发光元件，具有把电能直接转换成光能的功能。目前，LED照明发展技术达到鼎盛，它的照明功能将很快普及到各个行业，从而掀起了第四次照明革命的浪潮。首先，LED无污染而且节能。低功耗，直流驱动，电能几乎百分之六十转换为光能，LED相比其他照明而言效果是节约百分之八十的能源。LED是一种非常环保的电器产品，没有对人体造成伤害的红外线和紫外线辐射，是一种冷光源触摸并不会对人产生危害。报废之后可回收进行二次利用，不含重金属汞对人和土地没有伤害。其次，LED寿命长，使用时间可达五万小时左右，比传统照明光源使用长十倍以上时间，因此人们送它“长寿灯”的美誉。最后，高新尖、智能化也是LED的特点。传统光源发光效果比较单调，LED灯具则恰恰相反，成功融合了许多先进的技术，是半导体器件最前端的技术产品，具有形态易变、易于调控、更新发展的特点。半导体固体照明已成为全球最瞩目、最热门的光源，大功率LED照明技术被认为是21世纪以及未来最有可能进入普通照明领域的一种新型绿色节能光源，具有广阔前景的高新技术产品，代表着未来照明光源的发展方向。
LED照明产业竞争的焦点主要集中在大功率、小尺寸、高亮度、高集成等方面。按照目前的发展水平和状况，LED照明很可能成为下一代照明的主流产品，覆盖至各个领域。
1.2 课题的要求和目的
本课题针对的驱动对象是12W左右大功率LED，要求学生首先了解LED照明灯管的工作原理和各项参数，以及开关电路如何实现降压稳流供电的基本原理，在一定数量的LED灯管串、并连接后，选用LED照明专用驱动芯片做核心控制芯片，设计驱动器电路，实现驱动电路与照明灯管之间的良好匹配连接，找出并消除测试过程中不利条件造成的影响，保证LED可靠稳定工作。完成电路设计，分析电路各部分的功能和特点，论述工作原理。最终能制作具有功能的演示样品，测定功率和工作稳定性。通过毕业设计课题的领会、学习、理解，完成分析、设计、计算、制作、测试(验证)、论文全过程。
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