【正文】 濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目錄摘要 4Abstract 51引言 62概 述 6 LED的發(fā)明 6 LED工作原理 LED發(fā)光機(jī)理 LED發(fā)光效率 LED電氣特性 LED光學(xué)特性 LED熱學(xué)特性 LED壽命 83 LED照明應(yīng)用的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 8： 8 LED產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 9 104 LED的驅(qū)動(dòng)方式簡(jiǎn)介及特點(diǎn) 12 阻容降壓式原理及電路 12 電路原理 12 設(shè)計(jì)原則 13 13 開(kāi)關(guān)式 1開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源的基本工作原理 1開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源的原理電路 14 15 PFC電路原理 19 PFC的定義 19 PFC 的分類(lèi) 20 PFC主電路原理圖 205 高效率恒流PWM開(kāi)關(guān)電源 21 UC3842的主要性能特點(diǎn) 215．2 UC3842工作原理 22 PWM 22 DC/DC轉(zhuǎn)換器 23 電流型PWM 23 啟動(dòng)電路 25 反饋電路 26 整流濾波電路 27 并聯(lián)整流二極管減小尖峰電壓 276 總結(jié) 28主要參考文獻(xiàn) 29致謝 31摘要本文概述了LED的發(fā)明、工作原理、LED照明應(yīng)用的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀，對(duì)LED的三種驅(qū)動(dòng)方式：阻容降壓式驅(qū)動(dòng)、恒壓、恒流式開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行了較詳細(xì)的討論，并且用UC3842設(shè)計(jì)了一款LED高效率恒流PWM開(kāi)關(guān)電源, UC3842 采用固定工作頻率脈沖寬度可控調(diào)制方式，共有8 個(gè)引腳，UC3842是開(kāi)關(guān)電源用電流控制方式的脈寬調(diào)制集成電路。該集成電路主要特點(diǎn)有內(nèi)含欠電壓鎖定電路，低起動(dòng)電流，穩(wěn)定的內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源，大電流推挽輸出，工作頻率可到 500kHz。本設(shè)計(jì)采用UC3842設(shè)計(jì)一款PWM開(kāi)關(guān)電源，該電源同時(shí)具有恒壓﹑橫流驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)。效率可達(dá)80%以上，非常適合LED照明應(yīng)用，充分發(fā)揮LED的發(fā)光效率高，壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。關(guān)鍵字：效率 開(kāi)關(guān) PFC PWM 驅(qū)動(dòng)AbstractThis paper summarizes the principle of invention, LED lighting, LED to the application situation at home and abroad, the three drivers LED resistance and capacitance stepdown type: driver, constant pressure, flow switch drive discussed in detail, and the design of a UC3842 LED efficiency constantcurrent PWM switch power, using fixed frequency UC3842 pulse width modulation patterns, controllable consists of eight feet, LED by current UC3842 is switch power control PWM integrated circuits. The main features are embedded integrated circuits, low voltage circuit owe the lock, stable internal starting current, voltage source current benchmark pushpull output, working frequency to 500kHz. This design UC3842 a PWM switch power, the power and the constant pressure, transverse drive features. Efficiency can reach more than 80%, very suitable for LED lighting applications, full of leds luminous efficiency, long life, etc.Key words: efficiency switch PFC PWM drive1引言L(fǎng)ED 這幾年發(fā)展較快，在大功率照明市場(chǎng)使用LED 越來(lái)越變?yōu)榭赡埽m說(shuō)還不是特別成熟，最少是廣眾關(guān)心的話(huà)題之一，照明未來(lái)被LED 光源取代將無(wú)可置疑。受世界經(jīng)濟(jì)影響，都在尋找未來(lái)的新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，投資LED 方面的資金，會(huì)越來(lái)越多，加速LED 進(jìn)程是必然的。LED由于環(huán)保，壽命長(zhǎng)，光電效率高等眾多優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在各行業(yè)得以快速發(fā)展，LED的驅(qū)動(dòng)電源也成了關(guān)注的熱點(diǎn)，理論上LED的使用壽命在10萬(wàn)小時(shí)以上，但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，由于驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)方式選擇不當(dāng)，使LED極易損壞，隨著LED應(yīng)用的日益廣泛，LED驅(qū)動(dòng)電源的性能將越來(lái)越適合LED的要求。本文主要概述LED的驅(qū)動(dòng)方式簡(jiǎn)介及特點(diǎn)，用UC3842設(shè)計(jì)一款LED驅(qū)動(dòng)電源及對(duì)其進(jìn)行分析。2概 述 LED的發(fā)明發(fā)明LED的是Nick Holyak JR, LED的學(xué)理名稱(chēng)是正式發(fā)光二極體，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件，固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，透過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂封裝，在半導(dǎo)體中通過(guò)載流子發(fā)生復(fù)合放出過(guò)剩的能量而引起光子發(fā)射，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點(diǎn)，直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、橙、紫、白色的光。LED照明產(chǎn)品就是利用LED作為光源制造出來(lái)的照明器具。LED被稱(chēng)為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域。近年來(lái)，世界上一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家圍繞LED的研制展開(kāi)了激烈的技術(shù)競(jìng)賽.在業(yè)界有人稱(chēng)LED光源為長(zhǎng)壽燈，意為永不熄滅的燈。由于LED體積小、響應(yīng)快、壽命長(zhǎng)，LED燈具抗震動(dòng)性好且小，可以提高汽車(chē)有限空間的利用率，尤其是在節(jié)能問(wèn)題上，LED成為前照燈新光源的不二之選。目前石油價(jià)格飛速上漲，當(dāng)我們?cè)谇罢諢羯鲜褂闷胀襞輹r(shí)，每個(gè)所需的功率為5560瓦，而使用LED后可能只要35瓦，這樣就節(jié)省了許多能源和消耗。而LED燈具造型的多變不僅為前照燈的設(shè)計(jì)提供了更大的設(shè)計(jì)空間和自由度，甚至?xí)?dǎo)致汽車(chē)造型的變革，也就是可能會(huì)更具流線(xiàn)型、更新穎時(shí)尚?；馃岬腖ED議題成為舉世焦點(diǎn)，那麼最早發(fā)明LED的人又是誰(shuí)呢？很多人也許還不知道，在1962年發(fā)明LED的Nick Holonyak Jr.，他當(dāng)時(shí)只是美國(guó)大廠(chǎng)通用電氣公司(General Electric Company，GE，又稱(chēng)為奇異)的一名普通研究人員，打造出了第一顆紅光LED，而且他還認(rèn)為未來(lái)能夠發(fā)出其他波長(zhǎng)的光，意味著LED將有很多種不同的顏色光，未來(lái)白炙燈一定會(huì)被LED取代掉。 LED工作原理、LED發(fā)光機(jī)理PN結(jié)的端電壓構(gòu)成一定勢(shì)壘，當(dāng)加正向偏置電壓時(shí)勢(shì)壘下降，P區(qū)和N區(qū)的多數(shù)載流子向?qū)Ψ綌U(kuò)散。由于電子遷移率比空穴遷移率大得多，所以會(huì)出現(xiàn)大量電子向P區(qū)擴(kuò)散，構(gòu)成對(duì)P區(qū)少數(shù)載流子的注入。這些電子與價(jià)帶上的空穴復(fù)合，復(fù)合時(shí)得到的能量以光能的形式釋放出去。這就是PN結(jié)發(fā)光的原理。、LED發(fā)光效率一般稱(chēng)為組件的外部量子效率，其為組件的內(nèi)部量子效率與組件的取出效率的乘積。所謂組件的內(nèi)部量子效率，其實(shí)就是組件本身的電光轉(zhuǎn)換效率，主要與組件本身的特性（如組件材料的能帶、缺陷、雜質(zhì)）、組件的壘晶組成及結(jié)構(gòu)等相關(guān)。而組件的取出效率則指的是組件內(nèi)部產(chǎn)生的光子，在經(jīng)過(guò)組件本身的吸收、折射、反射后，實(shí)際在組件外部可測(cè)量到的光子數(shù)目。因此，關(guān)于取出效率的因素包括了組件材料本身的吸收、組件的幾何結(jié)構(gòu)、組件及封裝材料的折射率差及組件結(jié)構(gòu)的散射特性等。而組件的內(nèi)部量子效率與組件的取出效率的乘積，就是整個(gè)組件的發(fā)光效果，也就是組件的外部量子效率。早期組件發(fā)展集中在提高其內(nèi)部量子效率，主要方法是通過(guò)提高壘晶的質(zhì)量及改變壘晶的結(jié)構(gòu)，使電能不易轉(zhuǎn)換成熱能，進(jìn)而間接提高LED的發(fā)光效率，從而可獲得70%左右的理論內(nèi)部量子效率，但是這樣的內(nèi)部量子效率幾乎已經(jīng)接近理論上的極限。在這樣的狀況下，光靠提高組件的內(nèi)部量子效率是不可能提高組件的總光量的，因此提高組件的取出效率便成為重要的研究課題。目前的方法主要是：晶粒外型的改變——TIP結(jié)構(gòu)，表面粗化技術(shù)。、LED電氣特性電流控制型器件，負(fù)載特性類(lèi)似PN結(jié)的UI曲線(xiàn)，正向?qū)妷旱臉O小變化會(huì)引起正向電流的很大變化（指數(shù)級(jí)別），反向漏電流很小，有反向擊穿電壓。在實(shí)際使用中，應(yīng)選擇 。LED正向電壓隨溫度升高而變小，具有負(fù)溫度系數(shù)。LED消耗功率 ，一部分轉(zhuǎn)化為光能，這是我們需要的。剩下的就轉(zhuǎn)化為熱能，使結(jié)溫升高。散發(fā)的熱量（功率）可表示為 。、LED光學(xué)特性L(fǎng)ED提供的是半寬度很大的單色光，由于半導(dǎo)體的能隙隨溫度的上升而減小，因此它所發(fā)射的峰值波長(zhǎng)隨溫度的上升而增長(zhǎng)，即光譜紅移，溫度系數(shù)為+2~3A/ 。LED發(fā)光亮度L與正向電流I近似成比例：K=L/I，K為比例系數(shù)。電流增大，發(fā)光亮度也近似增大。另外發(fā)光亮度也與環(huán)境溫度有關(guān)，環(huán)境溫度高時(shí)，復(fù)合效率下降